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.

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。

无线光通信中自适应偏置混合ACO-OFDM方法研究

针对混合非对称限幅光学正交频分复用(hybrid asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing,HACO-OFDM)技术只利用了奇数子载波和偶数子载波的虚部进行符号传输而导致频谱效率低效的问题,本文提出了一种自适应偏置HACO-OFDM(adaptively biased HACO-OFDM,AB-HACO-OFDM)方法。该方法针对未被使用的偶数子载波的实部,构造了脉冲幅度调制离散多音(pulse-amplitude modulated discrete multitone,PAM-DMT)信号,并与HACO-OFDM信号混合传输提升子载波利用率,同时,引入功率高效的自适应偏置信号保证非负性。仿真结果表明:相比HACO-OFDM,提出的AB-HACO-OFDM能够有效地提升传输的频谱效率,同时,具有更优的误比特率(bit error rate,BER)性能。此外,相比传统的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)方法,所提方法实现目标BER所需的信噪比更低,表现出更高的功率效率。

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。