一种带有直流偏移的ACO-OFDM解调方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种带有直流偏移的ACO-OFDM解调方法及系统，有助于降低计算复杂度。所述方法包括：获取ACO-OFDM系统输出的待解调的信号；确定识别直流偏移的虚拟观察窗口的判定标准并根据所述判定标准确定虚拟观察窗口；根据所述虚拟观察窗口，估计所述待解调的信号中存在的直流偏移的大小；根据估计的所述直流偏移的大小，消除直流偏移和噪声，恢复输入数据。所述系统包括：获取单元：用于获取ACO-OFDM系统输出的待解调的信号；确定单元：用于确定虚拟观察窗口；估计单元：用于估计所述待解调的信号中存在的直流偏移的大小；恢复单元：用于消除直流偏移和噪声，恢复输入数据。本发明专利技术适用于无线光通信技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线光通信
，特别是指一种带有直流偏移的AC0-0FDM解调 方法及系统。
技术介绍
正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexin，0FDM)最初用于 无线通信，如今作为无线光通信系统（OpticalWirelessCommunicationSystem，0WCs)中 高速数据传输的解决方案，可用于可见光通信和自由空间光通信。与传统的单载波调制相 t匕，正交频分复用有许多优点：频谱利用高效、对信道的频率选择性衰落的鲁棒性和易于通 过快速傅里叶转换（FastFourierTransform，FFT)和快速傅里叶反变换（InverseFast FourierTransform，IFFT)实现等等。然而，OFDM的原始形式和在大多数OWCs中使用的强 度调制（IntensityModulation，IM)和直接检测（Directdetection，DD)技术不兼容，因 为只有振幅信号可以调节光强度而原始的0FDM信号是双极复信号。为了在IM/DD系统中使 用0FDM，几种光0FDM方案被提出，包括直流偏置OFDM(DirectCurrentOffsetOrthogonal FrequencyDivisionMultiplexin，DC0-0FDM)，脉冲振幅调制的离散多频调制，非对称限 巾畐光正交步页分复用(AsymmetricallyClippedOptical-OrthogonalFrequencyDivision Multiplexing，ACO-OFDM)，非对称限幅直流偏置光OFDM和翻转正交频分复用等等。 AC0-0FDM是关注的重点，一方面，其功效高于DC0-0FDM和脉冲振幅调制的离散多 频调制，另一方面AC0-0FDM比DC0-0FDM和翻转正交频分复用应用更广泛。此外，AC0-0FDM 中的数据只能由奇数子载波携带，然而偶数子载波保留为空。这种设计的一个好处是，限制 负振幅为零后，噪音只保留在偶数子载波上，因此，最终噪声与在奇数子载波上的数据相互 正交。 解调性能通常通过误码率（biterrorrate,BER)或符号误差率（symbolerror rate，SER)来衡量。对于AC0-0FDM特别重要的是，为了保护眼睛，平均发射光功率有严格限 制的规定。为了提高实际系统中AC0-0FDM的解调性能，在奇数子载波方案（oddsubcarrier scheme，0SCS)中，偶数子载波限幅噪声被丢弃，而后来的研究发现可以进一步研究限幅噪 声携带的残差信息来提高解调性能。基于限幅噪声等于非限幅噪声绝对值的一半，提出了 分集组合方案（^Diversitycombiningscheme,DCS)并且研究了将奇数子载波信号与限 幅噪声结合的非线性方式。通过利用AC0-0FDM信号的逆对称性，研究成对极大似然方案 (Pairwisemaximumlikelihoodscheme，PMLS)来取消AC0-0FDM解调之前的限幅噪声。与 0SCS相比，无论是DCS还是PMLS都可以实现高达3dB的性能增益。最近Dang等提出的迭 代最小均方误差AC0-0FDM解调器，在某些情况下可以达到10dB左右的性能提高，但其复杂 程度比其他方案要高得多。 尽管上述一些方案可以提高AC0-0FDM的解调性能，但他们很容易受到实际系统 中非常有可能存在的非理想因素的干扰，例如，直流（directcurrent，DC)偏移是一个在实 际AC0-0FDM系统中最常见的非理想因素。不同于DC0-0FDM中DC偏移，AC0-0FDM的DC偏 移来自发射机发光二极管（LED)、非理想的接收机光电二极管电路和环境光源。目前，仅有 一篇论文阐述了存在直流偏移的ACO-OFDM解调，其中研究了两种对DC偏移不敏感的改进 分集组合方案（ImprovedDiversityCombiningScheme,IDCS)，但它们的计算复杂度相对 较高，这可能导致实际系统中较高的硬件成本和/或功率消耗。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种带有直流偏移的AC0-0FDM解调方法及系 统，以解决现有技术所存在的计算复杂度高的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种带有直流偏移的非对称限幅光正交 频分复用（AC0-0FDM)解调方法，包括： 获取AC0-0FDM系统输出的待解调的信号； 确定识别直流偏移的虚拟观察窗口的判定标准并根据所述判定标准确定虚拟观 察窗口； 根据所述虚拟观察窗口，估计所述待解调的信号中存在的直流偏移的大小； 根据估计的所述直流偏移的大小，消除直流偏移和噪声，恢复输入数据。 可选地，所述获取AC0-0FDM系统输出的待解调的信号包括： 获取AC0-0FDM系统中输出的已均衡的待解调的频域信号； 通过傅里叶反变换将所述频域信号变换为时域信号ri (n)。 可选地，所述确定识别直流偏移的虚拟观察窗口的判定标准并根据所述判定标准 确定虚拟观察窗口包括： 存在直流偏移时，确定识别直流偏移的虚拟观察窗口的判定标准并根据所述判定 标准确定虚拟观察窗口为：【主权项】1. 一种带有直流偏移的ACO-OFDM解调方法，其特征在于，包括： 获取ACO-OFDM系统输出的待解调的信号； 确定识别直流偏移的虚拟观察窗口的判定标准并根据所述判定标准确定虚拟观察窗 Π ； 根据所述虚拟观察窗口，估计所述待解调的信号中存在的直流偏移的大小； 根据估计的所述直流偏移的大小，消除直流偏移和噪声，恢复输入数据。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取ACO-OFDM系统输出的待解调的 信号包括： 获取ACO-OFDM系统中输出的已均衡的待解调的频域信号； 通过傅里叶反变换将所述频域信号变换为时域信号ri (η)。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定识别直流偏移的虚拟观察窗口 的判定标准并根据所述判定标准确定虚拟观察窗口包括： 存在直流偏移时，确定识别直流偏移的虚拟观察窗口的判定标准并根据所述判定标准 确定虚拟观察窗口为：4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述虚拟观察窗口，估计所述待 解调的信号中存在的直流偏移的大小包括： 根据所述判定标准及索引，估计所述待解调的信号中存在的直流偏移的大小为：5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据估计的所述直流偏移的大小，消 除直流偏移和噪声，恢复输入数据包括： 根据估计的所述直流偏移的大小，消除直流偏移和所述时域信号^ (η)中的噪声，得到 时域信号!·? ; 通过限幅电路消除负噪声对所述时域信号r2(n)的影响，获得限幅后的信号r3(n); 通过傅里叶变换从所述限幅后的信号r3(η)中恢复输入数据。6. -种带有直流偏移的ACO-OFDM解调系统，其特征在于，包括： 获取单元：用于获取ACO-OFDM系统输出的待解调的信号； 确定单元：用于确定识别直流偏移的虚拟观察窗口的判定标准并根据所述判定标准确 定虚拟观察窗口； 估计单元：用于根据所述虚拟观察窗，估计所述待解调的信号中存在的直流偏移的大 小； 恢复单元：用于根据估计的所述直流偏移的大小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有直流偏移的ACO‑OFDM解调方法，其特征在于，包括：获取ACO‑OFDM系统输出的待解调的信号；确定识别直流偏移的虚拟观察窗口的判定标准并根据所述判定标准确定虚拟观察窗口；根据所述虚拟观察窗口，估计所述待解调的信号中存在的直流偏移的大小；根据估计的所述直流偏移的大小，消除直流偏移和噪声，恢复输入数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11