基于极性调制及复数颜色位移键控的光OFDM通信系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于极性调制及复数颜色位移键控的光OFDM通信系统，该系统是基于极性调制(Polarity Modulated，PM)及复数颜色位移键控(Complex Colour Shift Keying，CCSK)的光OFDM可见光通信系统。该可见光通信系统不仅能够有效地利用颜色调制所带来的分集增益从而提高传输速率，还使用新发明专利技术的复数调制和极性调制来进一步提高系统传输速率，同时大幅度提高系统的可靠性，并享有光OFDM调制带来的抑制符号间干扰、高频率利用率等特性。

Optical OFDM communication system based on polar modulation and complex color shift keying

The present invention provides an optical communication system OFDM polarity modulation and a plurality of color shift keying based on, the system is based on polarity modulation (Polarity Modulated, PM) and a plurality of color shift keying (Complex Colour Shift Keying, CCSK OFDM) light visible light communication system. The visible light communication system not only can effectively utilize the diversity gain brought by color modulation so as to improve the transmission rate, complex modulation and polarity modulation using the new invention to further improve the system transmission rate, and greatly improve the reliability of the system, and enjoy the rate based on the characteristics of interference, high frequency suppression symbol light OFDM modulated between.

【技术实现步骤摘要】
基于极性调制及复数颜色位移键控的光OFDM通信系统
本专利技术涉及无线光通信领域，更具体地，涉及一种基于极性调制及复数颜色位移键控的光OFDM通信系统。
技术介绍
可见光通信(VisibleLightCommunication，VLC)技术使用发光二极管(LightEmittingDiodes，LED)代替传统无线天线来传输数据，能同时实现照明与通信，并且能够使用不需经过授权的可见光谱，在频带资源紧缺的当下，是一种非常有前景的高速通信技术。颜色调制技术(ColourShiftKeying，CSK)是适用于可见光通信系统中的一种调制技术，在IEEE802.15.7标准中给出了CSK技术的标准。在CSK技术中，能够通过把输入比特调制到CIE1931颜色空间，然后通过不同颜色传输不同信息来提高传输速率，具体地说，在CSK星座图中，每一个星座点由(x,y)色度坐标值表示，接着(x,y)色度值会被调制为RGBLED的发送功率，接着通过RGBLED发送代表不同颜色的混合光信号。光信号通过了光无线信道后，在接收端，对应于RGBLED三种颜色的窄带滤波器只允许特定颜色的光通过，加入独立同分布的高斯白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于极性调制及复数颜色位移键控的光OFDM通信系统，包括发射端和接收端，发射端和接收端通过VLC光信道连接，其特征在于，所述发射端包括顺次连接的PM‑CCSK调制器、O‑OFDM调制器、添加CP模块和RGB LED；所述接收端包括顺次连接的光电二极管、移除CP模块、O‑OFDM解调器以及PM‑CCSK解调器；RGB LED的光信号通过VLC光信道传递到光电二极管上。

【技术特征摘要】
1.一种基于极性调制及复数颜色位移键控的光OFDM通信系统，包括发射端和接收端，发射端和接收端通过VLC光信道连接，其特征在于，所述发射端包括顺次连接的PM-CCSK调制器、O-OFDM调制器、添加CP模块和RGBLED；所述接收端包括顺次连接的光电二极管、移除CP模块、O-OFDM解调器以及PM-CCSK解调器；RGBLED的光信号通过VLC光信道传递到光电二极管上。2.根据权利要求1所述的基于极性调制及复数颜色位移键控的光OFDM通信系统，其特征在于，PM-CCSK调制器对输入的信号进行调制的过程是：输入二进制比特矩阵Q的每一列被分为实部调制比特和虚部调制比特两个部分，而每一部分由CSK比特与一个极性比特组成，CSK比特会首先进行CSK调制，生成(x,y)色度值，其对应于Mcsk点CSK星座图中的一点，在每一部分的最后一个比特是符号控制比特，0代表该实部/虚部的符号极性为负，1代表该实部/虚部的符号极性为正，通过调制器的实部调制和虚部调制后，Q被转化为两个(2×Nu)-维的矩阵Wre和Wim，确定了Wre和Wim后，每个(x,y)色度值可以通过下式进而被转化为RGBLED的三种颜色的发送功率Pi，Pj和Pk：其中(xi,yi)，(xj,yj)和(xk,yk)不仅是发射器的RGBLED对应颜色的色度，同时也是CSK星座图中的三个星座点，通过上述公式，在矩阵Wre和Wim中的每一列的(x,y)色度值会被转换为功率强度(Pi,Pj,Pk)，(3×Nu)的强度矩阵Zre和Zim，而(3×Nu)的PM-CCSK矩阵X可以由下式获得：Xk＝sre(Zre)k+sim(Zim)k·i，其中，sre和sim根据实部和虚部的符号调制比特bre和bim确定是+1或者-1，而在本系统中当使用一个符号调制比特时sre＝sim＝sco且由bco控制，下标k代表了矩阵的第k列，3.根据权利要求2所述的基于极性调制及复数颜色位移键控的光OFDM通信系统，其特征在于，O-OFDM调制器对矩阵X进行调制的过程是：先对每一行进行串并变换，之后将Nu个PM-CCSK符号根据映射规则映射到N个子载波上，得到(3×N)的矩阵，接下来矩阵的每一种颜色会进行快速傅里叶逆变换，每种颜色的第n个离散时域信号可以表示为：

【专利技术属性】
技术研发人员：江明，陈裕发，张琳，陈贤煜，
申请(专利权)人：广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院，中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44