一种信号处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种信号处理方法及装置，其中一种信号处理方法包括：对一路串行的随机二进制信号进行串并转换，得到多路子载波信号；对每路子载波信号进行调制映射，得到每路子载波信号对应的复信号；对复信号进行分组，并对分组后每组复信号分别进行快速傅里叶变换；将每路子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置；采用PTS算法对重新配置得到的每路第二频域信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号；对双极性OFDM时域实信号添加一个直流偏置处理，得到非负的单极性OFDM时域实信号。而在VLC系统中的信号形式必须是单极性实信号，因此基于本发明专利技术实施例提供的信号处理方法适用于基于OFDM技术的VLC系统。

【技术实现步骤摘要】
一种信号处理方法及装置
本专利技术涉及可见光通信
，特别涉及一种信号处理方法及装置。
技术介绍
基于正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,OFDM)技术的射频(Radio Frequency,RF)通信系统中传输的OFDM信号由多个独立的经过调制的子载波信号相互叠加而成，如果OFDM信号由具有相同相位的子载波信号相互叠加而成，则OFDM信号可能产生比较大的峰值功率(Peak Power, P.P)，从而为OFDM信号带来较大的峰值平均功率比(Peak-to-Average-Power Ratio, PAPR),简称峰均比(PAPR)。目前用于降低OFDM信号的PAPR的方法主要分为三类:信号预畸变技术，编码类技术和信号扰码技术。其中信号预畸变技术中的一种典型技术是限幅类技术，该限幅类技术通过对OFDM信号的峰值进行非线性处理来降低PAPR。编码类技术则是利用编码技术将OFDM信号中传输的原始数据映射到一个具有较好PAPR特性的传输码集上，以避开会出现较大信号峰值的码字来降低PAPR。信号扰码技术中的典型技术是部分传输序列(PartialTransmit Sequences, PTS)算法，PTS算法降低OFDM信号的PAPR的方法如下:将频域信号分块得到子块信号，然后将每个子块信号与某一合适的加权系数相乘，以此达到降低OFDM信号PAPR的目的。但是上述用于降低PAPR的方法是应用于基于OFDM技术的RF通信系统中，因此急需一种基于OFDM技术的可见光通信(VLC, Visible Light Communication)系统中的信号处理方法，来降低可见光OFDM信号的PAPR。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种信号处理方法及装置，以适用于基于OFDM技术的VLC系统，实现降低可见光OFDM信号的PAPR的目的。技术方案如下:本专利技术实施例提供一种信号处理方法，应用于基于正交频分复用OFDM技术的可见光通信VLC系统中，所述方法包括:对一路串行的随机二进制信号进行串并转换，得到多路子载波信号，所有子载波信号包含的数据构成所述随机二进制信号；对每路所述子载波信号进行调制映射，得到每路所述子载波信号对应的复信号；对所述复信号进行分组，并对分组后每组所述复信号分别进行快速傅里叶变换；将每路所述子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置，其中所述第一频域信号为每组复信号进行快速傅里叶变换得到的信号；采用部分传输序列PTS算法对重新配置得到的每路第二频域信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号；对所述双极性OFDM时域实信号添加一个直流偏置处理，得到非负的单极性OFDM时域实信号，其中所述非负的单极性OFDM时域实信号是指在变化过程中取值大于零点的信号。优选地，采用PTS算法对重新配置得到的每路第二频域信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号，包括:分别对每路所述第二频域信号进行分割，得到每路所述第二频域信号的多个子块信号，其中每个所述子块信号包括的数据符号数量相同，且每个子块信号的数据长度与所述第二频域信号的长度相同，所述数据符号在每个所述子块信号中的位置与数据符号在所述第二频域信号中的位置相同，每个所述子块信号中未被所述数据符号占用的位置均被设置为O ;对每个所述子块信号进行扰码处理，并对扰码处理后得到的每个子块信号进行共轭对称处理；对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号。优选地，对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号，包括:对共轭对称处理后的每个子块信号进行快速傅里叶逆变换，得到多路时域OFDM信号，并对多路时域OFDM信号进行相加，得到双极性OFDM时域实信号；或者对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号，包括:对共轭对称处理后的每个子块信号进行相加，并对相加后得到的信号进行快速傅里叶逆变换，得到双极性OFDM时域实信号。优选地，对每个所述子块信号进行扰码处理，包括:将每个所述子块信号与预先为所述子块信号分配的加权系数相乘，以实现扰码处理，其中所述预先为所述子块信号分配的加权系数之间满足共轭对称的关系。优选地，将每路所述子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置，包括:以每组第一频域信号为单位，按照每组第一频域信号在所有第一频域信号中的先后顺序，依次排序每组第一频域信号；或者将每路所述子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置，包括:以每组第一频域信号为单位，按照每组第一频域信号在所有第一频域信号中的先后顺序，依次从每组第一频域信号组中抽取一个数据符号进行排序直至每组第一频域信号中的所有数据符号都被抽取完毕。本专利技术实施例还提供一种信号处理装置，应用于基于正交频分复用OFDM技术的可见光通信VLC系统中，所述装置包括:串并转换单元，用于对一路串行的随机二进制信号进行串并转换，得到多路子载波信号，所有子载波信号包含的数据构成所述随机二进制信号；调制映射单元，用于对每路所述子载波信号进行调制映射，得到每路所述子载波信号对应的复信号；变换单元，用于对所述复信号进行分组，并对分组后每组中的所述复信号分别进行快速傅里叶变换；重配置单元，用于将每路所述子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置，其中所述第一频域信号为每组复信号进行快速傅里叶变换得到的信号；第一处理单元，用于采用部分传输序列PTS算法对重新配置得到的每路第二频域信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号；第二处理单元，用于对所述双极性OFDM时域实信号添加一个直流偏置处理，得到非负的单极性OFDM时域实信号，其中所述非负的单极性OFDM时域实信号是指在变化过程中取值大于零点的信号。优选地，所述第一处理单元包括:分割子单元，用于分别对所述第二频域信号进行分割，得到每路所述第二频域信号的多个子块信号，其中每路所述子块信号包括的数据符号数量相同，且每个子块信号的数据长度与所述第二频域信号的长度相同，所述数据符号在每个所述子块信号中的位置与数据符号在所述第二频域信号中的位置相同，每个所述子块信号中未被所述数据符号占用的位置均被设置为O ;扰码处理子单元，用于对每个所述子块信号进行扰码处理；对称处理子单元，用于对扰码处理后得到的每个子块信号进行共轭对称处理；信号处理子单元，用于对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号。优选地，所述信号处理子单元对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号，包括:对共轭对称处理后的每个子块信号进行快速傅里叶逆变换，得到多路时域OFDM信号，并对多路时域OFDM信号进行相加，得到双极性OFDM时域实信号；或者对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号，包括:对共轭对称处理后的每个子块信号进行相加，并对相加后得到的信号进行快速傅里叶逆变换，得到双极性OFDM时域实信号。优选地，所述扰码处理子单元对每个所述子块信号进行扰码处理，包括:将每个所述子块信号与预先为所述子块信号分配的加权系数相乘，以实现扰码处理，其中所述预先为所述子块信号分配的加权系数之间满足共轭对称的关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理方法，应用于基于正交频分复用OFDM技术的可见光通信VLC系统中，其特征在于，所述方法包括：对一路串行的随机二进制信号进行串并转换，得到多路子载波信号，所有子载波信号包含的数据构成所述随机二进制信号；对每路所述子载波信号进行调制映射，得到每路所述子载波信号对应的复信号；对所述复信号进行分组，并对分组后每组所述复信号分别进行快速傅里叶变换；将每路所述子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置，其中所述第一频域信号为每组复信号进行快速傅里叶变换得到的信号；采用部分传输序列PTS算法对重新配置得到的每路第二频域信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号；对所述双极性OFDM时域实信号添加一个直流偏置处理，得到非负的单极性OFDM时域实信号，其中所述非负的单极性OFDM时域实信号是指在变化过程中取值大于零点的信号。

【技术特征摘要】
1.一种信号处理方法，应用于基于正交频分复用OFDM技术的可见光通信VLC系统中，其特征在于，所述方法包括: 对一路串行的随机二进制信号进行串并转换，得到多路子载波信号，所有子载波信号包含的数据构成所述随机二进制信号； 对每路所述子载波信号进行调制映射，得到每路所述子载波信号对应的复信号； 对所述复信号进行分组，并对分组后每组所述复信号分别进行快速傅里叶变换； 将每路所述子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置，其中所述第一频域信号为每组复信号进行快速傅里叶变换得到的信号； 采用部分传输序列PTS算法对重新配置得到的每路第二频域信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号； 对所述双极性OFDM时域实信号添加一个直流偏置处理，得到非负的单极性OFDM时域实信号，其中所述非负的单极性OFDM时域实信号是指在变化过程中取值大于零点的信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用PTS算法对重新配置得到的每路第二频域信号进行处理，得 到双极性OFDM时域实信号，包括: 分别对每路所述第二频域信号进行分割，得到每路所述第二频域信号的多个子块信号，其中每个所述子块信号包括的数据符号数量相同，且每个子块信号的数据长度与所述第二频域信号的长度相同，所述数据符号在每个所述子块信号中的位置与数据符号在所述第二频域信号中的位置相同，每个所述子块信号中未被所述数据符号占用的位置均被设置为O ; 对每个所述子块信号进行扰码处理，并对扰码处理后得到的每个子块信号进行共轭对称处理； 对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号，包括: 对共轭对称处理后的每个子块信号进行快速傅里叶逆变换，得到多路时域OFDM信号，并对多路时域OFDM信号进行相加，得到双极性OFDM时域实信号； 或者 对共轭对称处理后的每个子块信号进行处理，得到双极性OFDM时域实信号，包括:对共轭对称处理后的每个子块信号进行相加，并对相加后得到的信号进行快速傅里叶逆变换，得到双极性OFDM时域实信号。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对每个所述子块信号进行扰码处理，包括: 将每个所述子块信号与预先为所述子块信号分配的加权系数相乘，以实现扰码处理，其中所述预先为所述子块信号分配的加权系数之间满足共轭对称的关系。5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，将每路所述子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置，包括:以每组第一频域信号为单位，按照每组第一频域信号在所有第一频域信号中的先后顺序，依次排序每组第一频域信号； 或者 将每路所述子载波信号对应的所有第一频域信号进行重新配置，包括:以每组第一频域信号为单位，按照每组第一频域信号在所有第一频域信号中的先后顺序，依次从每组第一频域信号组中抽取一个数据符号进行排序直至每组第一频域信号中的所有数据符号都被抽取完毕。6.一种信号处理装置，应用于基于正交频分复用OFDM技术的可见光通信VLC系统中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洛琨，曾福来，邬江兴，于宏毅，张效义，张剑，朱义君，汪涛，沈芮，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南;41