[发明专利]适用于可见光通信的连续相位调制信号的传输与重建方法

摘要

本发明公开了一种适用于可见光通信的连续相位调制信号的传输与重建方法，使得连续相位调制信号能够转化为光信号并在光多径信道中传输，通过信道补偿算法，最后在接收端还原出原始信号波形用于检测。该方法从发送到接收的步骤为：(1)数字预均衡后电信号的生成；(2)信号的电‑光‑电多径传输；(3)对接收信号进行基于幅度分解脉冲的信道估计与频域均衡；(4)均衡后数据段信号重建。本发明使得连续相位调制的信号能够在可见光信道中进行高功率效率的传输，具有对抗复杂光多径效应的能力，并能在最终重建得到发送端的原始数据波形，使得针对光连续相位调制波形的频偏定时估计算法和对多样化调制指数和高阶调制的适应性成为可能。

主权项

一种适用于可见光通信的连续相位调制信号的传输与重建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)发送信号的生成：将需要发送的八进制数据序列和二进制训练序列，根据连续相位调制的规则，调制成基带上的复信号，分别得到数据复信号和训练复信号；将数据复信号、训练复信号以及循环前缀段组合成原始信号，对其进行上变频操作以及预均衡滤波，并取实部信号作为待发送信号；(2)信号的电‑光‑电传输：待发送信号通过数模转换完成数字信号到模拟信号的转化，通过低噪声放大器和偏置电路，驱动发光二极管(LED)，将模拟电信号转化为光信号；在传输中经过多个反射和/或折射面反射和/或折射后由接收端的光感应器接收，完成光信号到电信号的转换，将其模数转换后作为接收信号进行数字域的后续处理；(3)对接收信号进行基于幅度分解脉冲的信道估计与频域均衡：将接收信号解帧，去除循环前缀，并分离训练复信号与数据复信号；利用幅度分解脉冲对训练复信号进行相关积分得到训练段相关序列，利用幅度分解脉冲组对数据复信号进行相关积分得到数据段相关序列组；利用训练段相关序列完成信道估计，利用信道估计结果对数据段相关序列组进行频域均衡；(4)数据段信号重建：利用幅度分解脉冲组的相关函数构成频域或者时域上的相关矩阵R，对相关矩阵R进行范数改进，得到改进后的相关矩阵其中λ为修改系数，对于时域矩阵λ＝1×10^‑4～1×10^‑1，对于频域矩阵λ＝1×10^‑5～1×10^‑1，E为单位矩阵；对相关矩阵求逆得到逆矩阵，与均衡后的数据段相关序列组在时域或者频域中进行矩阵乘操作，去除伪码相关性，通过逆向幅度脉冲分解式，重新组成连续相位调制波形，完成原始数据复信号的恢复。