降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111641579A(43)申请公布日2020.09.08(21)申请号202010513934.0(22)申请日2020.06.08(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市碑林区太白南路2号(72)发明人王平南犀王昭牛书强高睿敏迟思慧(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人姚咏华(51)Int.Cl.H04L27/26(2006.01)权利要求书3页说明书5页附图4页(54)发明名称降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法(57)摘要本发明公开了一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，包括：在发射端对原始光信号进行IFFT处理得到OFDM信号，并将OFDM信号的实部与虚部分离；对分离后的信号进行削峰，通过添加尾缀的方式将削峰信息保留，并对削峰后的信号进行分段线性映射，得到发射信号；在接收端对接收到的信号进行逆分段线性映射并恢复削峰信息，最后进行FFT变换完成解调，得到原始光信号。该方法具备较低的压阔复杂度，可以有效提升可见光通信中OFDM技术的可靠性。CN111641579ACN111641579A权利要求书1/3页1.一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，包括下述步骤：1)在发射端对原始光信号进行IFFT处理得到OFDM信号，并将OFDM信号的实部与虚部分离；2)对分离后的信号进行削峰，通过添加尾缀的方式将削峰信息保留，并对削峰后的信号进行分段线性映射，得到发射信号；3)在接收端对接收到的信号进行逆分段线性映射并恢复削峰信息，最后进行FFT变换完成解调，得到原始光信号。2.根据权利要求1所述的一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，所述步骤1)中，对原始光信号进行IFFT处理得到OFDM信号如下：其中，X(k)代表第k个原始光信号，N表示OFDM系统的子载波个数，x(n)表示经IFFT处理后第n个子载波上的OFDM信号。3.根据权利要求1所述的一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，所述步骤1)中，将OFDM信号x(n)的实部与虚部分离如下：其中xr(n)为OFDM信号x(n)的实部，xi(n)为频域OFDM信号x(n)的虚部，N为OFDM系统子载波个数，xs(n)为经过实部虚部分离的OFDM信号。4.根据权利要求1所述的一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，所述步骤2)包括如下步骤：2a)首先对经过实部虚部分离的OFDM信号xs(n)进行削峰，得到经过削峰的信号xs-clip(n)；2b)确定削峰尾缀xend(n)，确定OFDM信号实部xr(n)与OFDM信号虚部xi(n)被同时削峰的概率；得到光OFDM信号的尾缀xend(n)；2c)确定削峰并且加尾缀后的OFDM信号xsp(n)；2d)运用分段的线性函数去拟合μ律压扩的映射曲线得到分段线性压阔的映射表达式；2e)将削峰后的信号经上述分段线性压阔即得到发射信号。5.根据权利要求4所述的一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，所述步骤2a)中，对经过实部虚部分离的OFDM信号xs(n)进行削峰；其中，IH与IL分别为LED线性动态范围的上限和下限，N为OFDM系统子载波个数，n为子载波个数，xs-clip为经过削峰的信号。6.根据权利要求4所述的一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，所述步骤2b)中，确定削峰尾缀xend(n)过程中：2CN111641579A权利要求书2/3页OFDM信号实部xr(n)与OFDM信号虚部xi(n)被同时削峰的概率为其中，DC为LED线性范围的中点；IH与IL分别为LED线性动态范围的上限和下限；光OFDM信号的尾缀xend(n)为其中Cr(n)为OFDM信号x(n)的实部xr(n)的削峰信息，Ci(n)为OFDM信号x(n)的虚部xi(n)的削峰信息。7.根据权利要求4所述的一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，所述步骤2c)中，削峰并且加尾缀后的OFDM信号xsp(n)表示为：8.根据权利要求4所述的一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，所述步骤2d)中，分段线性压阔的映射表达式为：其中S1、S2分别为函数的两个分段点，IH为信号削峰的上限，IL为信号削峰的下限；μ(.)表示进行μ律映射，其表达式为：其中A与μ为映射参数，Sgn(·)为符号函数。9.根据权利要求1所述的一种降低光OFDM系统信号峰均比的削峰-分段线性压阔方法，其特征在于，所述步