OFDM可見光通信系統(tǒng)峰均比抑制方法研究.pdf

1、基于照明LED燈信號發(fā)射的可見光通信(VLC)技術，因為其可以兼顧照明與通信、避免因電磁輻射而造成人體健康的危害、保密性能好、傳輸速率快等諸多優(yōu)點，近年來成了無線通信領域的研究熱點之一。而正交頻分復用(OFDM)調制是寬帶無線通信中的關鍵技術之一，不僅可以避免接收端復雜的均衡運算，還可以使得多用戶更加有效地共享頻譜資源以及便于用FFT數(shù)字電路實現(xiàn)，因此被考慮用到VLC系統(tǒng)中。
　　然而，OFDM調制具有峰均比高的特性，使得信號通過

2、非線性器件時會出現(xiàn)失真，因此需要考慮抑制峰均比的方法。由于VLC信號沒有負值信號，使得傳統(tǒng)的OFDM峰均比抑制技術不能直接照搬過來，需要做一些調整與改進。本論文在分析OFDM可見光通信系統(tǒng)中峰均比統(tǒng)計特性及高峰均比對系統(tǒng)性能影響的基礎上，對傳統(tǒng)無線通信中的OFDM峰均比抑制技術進行了改進，具體工作如下:
　　一、對可見光通信系統(tǒng)中常用的DCO-OFDM和ACO-OFDM兩種OFDM調制方式，推導了奈奎斯特采樣信號和連續(xù)信號峰均比互

3、補累積分布函數(shù)的表達式。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，ACO-OFDM系統(tǒng)中峰均比問題比DCO-OFDM更加嚴重。此外，基于實際測量的數(shù)據(jù)建立了LED的非線性模型，體現(xiàn)抑制峰均比的必要性。
　　二、研究了一種在時域降低OFDM信號PAPR的限幅類方法，結合ACO-OFDM系統(tǒng)的特點，將簡單、易實現(xiàn)的直接限幅法推廣到ACO-OFDM系統(tǒng)中并分析其對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響。此外，將可以有效消除限幅噪聲的判決輔助信號重建方法也推廣至ACO-OFDM系統(tǒng)

4、中，通過兩種方法聯(lián)合使用可以有效降低系統(tǒng)的峰均比，提高LED影響下系統(tǒng)的BER性能。
　　三、研究了一種在時域降低OFDM信號PAPR的壓擴類方法。針對ACO-OFDM系統(tǒng)提出了一種可恢復的多段線性壓擴變換，該變換利用時域一半的采樣信號被限幅至零的特點，將壓擴因子放置在零值的采樣點處發(fā)送出去，在接收端使用相應的MAP檢測即可恢復發(fā)送信號，在有效降低PAPR的同時還兼顧了系統(tǒng)的性能。仿真結果表明，在考慮LED非線性影響的情況下，利用

5、該方法可以有效提高系統(tǒng)的BER性能。
　　四、研究了在頻域降低OFDM信號PAPR的概率類技術中的兩種方法，即選擇性映射法(SLM)和部分傳輸序列法(PTS)。針對概率類技術運算復雜度高的缺點，提出了一種可以有效降低SLM和PTS中IFFT運算量的新結構。該結構結合ACO-OFDM系統(tǒng)頻域信號的共軛對稱性，在對發(fā)送信號進行處理之前，首先進行數(shù)據(jù)篩選以調整發(fā)射信號的形式。仿真結果表明，基于該改進結構的SLM方法和PTS方法在降低了運