可见光通信单极性非对称限幅光OFDM技术研究

为了提升非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)的频谱效率,提出了一种单极性非对称限幅光OFDM(UACO-OFDM)调制技术。UACO-OFDM是由ACO-OFDM和单极性OFDM(UOFDM)两种光OFDM信号组成,不同长度的信号在发送端按照一定规则进行叠加。然后通过发光二极管(LED)进行传输,在接收端只用1个光电检测器(PD)接收光信号,采用干扰消除方法依次对不同信号进行解调。当调制阶数相同时,UACO-OFDM的频谱效率要高于ACO-OFDM。在频谱效率相等的情况下,对UACO-OFDM和其他传统光OFDM调制方式的误比特率(BER)和峰均比(PAPR)性能进行对比分析。仿真结果表明,UACO-OFDM的BER性能更优。与频谱能量有效OFDM(SEE-OFDM)相比,当子载波数为64时,两者的PAPR性能比较接近;当子载波数为256和1 024时,UACO-OFDM比SEE-OFDM的PAPR分别低2dB和5dB以上。

基于SIPM的分层非对称限幅O-OFDM系统性能分析

针对DCO-OFDM(DC-Biased Optical OFDM)系统能量效率低以及高阶信号调制复杂度高的问题,提出一种基于子载波索引功率调制(Subcarrier Index-Power Modulated,SIPM)的分层非对称限幅OOFDM(Layered Asymmetrically Clipped Optical OFDM,LACOOFDM)技术。该技术对高低功率子载波分别采用8-PSK和QPSK低阶星座映射格式,同时结合LACO技术,有效避免了直流偏置带来的OFDM系统能量损耗,增加了信号的传输容量。仿真结果表明:SIPM-LACO-OFDM技术可以在不降低频谱效率的前提下,提高系统能量效率,具有更好的误码率性能和非线性容忍度。在25 km SSMF IMDD PON信道下,SIPM-LACO-OFDM系统相较于传统SIPM-OOFDM系统,在接收光功率上有1.8 dB左右的优势,为下一代光接入网提供了一种有效的可行性方案。

基于叠加训练序列的ACO-OFDM信道估计

现有光信道估计方法主要存在复杂度高、估计性能不突出等缺陷.为此,在简要分析ACOOFDM原理的基础上,提出了一种适用于ACO-OFDM系统的叠加训练序列信道估计方法.通过对接收信号一阶统计平均的处理,避免了因接收信号多变而引起的检测效果不稳定的缺陷,且具有复杂度低,估计性能好等优势.实验仿真及分析表明,较传统最小二乘法,提出的叠加训练序列信道估计方法有高于20dB的性能增益,适合应用于无线光传输高精度信道估计.

光无线通信中基于哈特莱变换的翻转OFDM技术

提出了一种新的基于快速哈特莱变换(FHT)的翻转光正交频分复用(OFDM)方案(Flip-FHT)。快速哈特莱变换为实三角变换,当用其处理傅里叶变换时,输入信号不需要厄米对称性。同时,与传统的基于快速傅里叶变换(FFT)的非对称限幅光OFDM(ACO-OFDM)中只有奇数子载波携带信息符号不同,该方案由于翻转了实双极信号的负数部分,使得偶数子载波也可以携带信息符号,故该方案适用于强度调制/直接检测(IM/DD)光无线通信(OWC)系统。与ACO-OFDM相比,Flip-FHT的频谱效率提高了1倍,计算复杂度在接收端降低了50%。仿真结果表明,与采用4QAM和16QAM(正交幅度调制)的ACO-OFDM相比,采用BPSK(二进制相移键控)和4PAM(脉冲幅度调制)的Flip-FHT可以在系统结构更简单、星座尺寸更小的情况下获得相同的性能。

LED非线性信道下基于对称恢复的ACO-OFDM性能研究

针对可见光通信系统中的LED非线性失真效应,提出基于对称恢复的非对称限幅光正交频分复用(ACOOFDM)接收机。利用ACO-OFDM的对称恢复特性,可以在时域实现奇数和偶数子信道之间的频谱分集。理论与实验证明,该方案在高非线性的可见光通信系统上实施效果良好。仿真结果证明了所使用的分集合并方案优于传统的ACO-OFDM方法。此外发现,增加调制指数导致较为显著的非线性时,该方案能够呈现出更好的性能。