基于OFDM相位共轭副载波的信号收发装置、方法及通信设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于OFDM相位共轭副载波的信号收发装置、方法及通信设备，所述信号发送装置包括：基带信号产生模块，用于根据待传输的二进制信息序列获得两路第一基带信息序列；基带信号调制模块，用于根据两路第一基带信息序列获得两路光信号；光信号发射模块，用于对两路光信号进行发射。所述信号接收装置包括:光信号接收模块，用于接收发射端所发射的两路并行的光信号；信号处理模块，用于根据两路光信号获得两路第二基带信息序列；信号恢复模块，用于根据两路第二基带信息序列获取最终二进制信息序列。所述发射装置和接收装置通过在并行传输链路中引入相位共轭副载波，可有效消除传输过程中的各种相位噪声影响。

【技术实现步骤摘要】
基于OFDM相位共轭副载波的信号收发装置、方法及通信设备
本专利技术属于通信
，具体涉及一种基于OFDM相位共轭副载波的信号收发装置、方法及通信设备。
技术介绍
光无线通信作为一种新型的通信技术，同时具有光纤通信和移动通信的优势，可实现宽带传输，组网机动灵活，无需频率申请，并且抗电磁干扰，保密性好。随着现代网络传输数据量的爆炸式增长，具有高带宽、高频谱效率和快速部署特点的光无线通信系统在军事、商业、工业和科学研究等领域都得到了广泛的关注和研究。目前，传统的光无线通信系统大都基于OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用)调制格式，基于OFDM调制格式的光无线通信系统中频率偏移和相位偏移的估计通常利用插入重复的导频序列来获得相位噪声。西安电子科技大学在2018年5月10日申请的专利“基于干扰自抵消技术的突发OFDM频偏估计方法”(申请号为201810442278.2)中提出了一种基于干扰自抵消技术的突发正交频分复用频偏估计方法，该方法在正交频分复用突发传输系统的发送端插入导频序列，导频序列内的相邻数据互为相反数，在接收端，对两个导频序列信号进行子载波间干扰自抵消，减少子载波间的干扰。该方法的不足之处在于消除了子载波间干扰的导频序列所估计的频率偏移和每个数据子载波所经历的频率偏移之间存在误差，使最后的频偏补偿后仍然存在相位噪声影响，系统性能提高比较小。现有的基于OFDM调制格式的光无线通信系统所使用的基于导频序列的频偏和相偏估计方法不能对载波频率同步误差、移动环境引起的多普勒频率移动以及瞬间采样误差等因素造成的频率偏移或相位偏移进行准确的估计，使得估计值和真实值之间存在较大误差，因此其提高的性能非常有限。另外，基于导频序列的方法对于无线光信道(如大气湍流信道等)可能存在的相位噪声不能很好的估计，所以其应用范围受到限制。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于OFDM相位共轭副载波的信号收发装置、方法及通信设备。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：本专利技术的一个方面提供了一种基于OFDM相位共轭副载波的信号发射装置，包括：基带信号产生模块，用于根据待传输的二进制信息序列获得两路第一基带信息序列；基带信号调制模块，用于根据所述两路第一基带信息序列获得两路光信号；光信号发射模块，用于对所述两路光信号进行发射。在本专利技术的一个实施例中，所述基带信号产生模块包括：符号映射单元，用于将所述二进制信息序列映射为符号序列；第一复共轭运算单元，用于对所述符号序列进行复共轭运算，生成一组第一复共轭序列；第一信号处理单元，用于对所述符号序列和所述第一复共轭序列分别进行训练序列和循环前缀的插入，产生两路并行的第一基带信息序列。在本专利技术的一个实施例中，所述基带信号调制发射模块包括：数模转换单元，用于对所述两路第一基带信息序列分别进行数模转换，获得两路第一模拟电信号；第一信号放大单元，用于对所述两路第一模拟电信号分别进行信号放大处理；发光单元，用于在放大后的所述两路模拟电信号的驱动下产生两路光信号。本专利技术的另一方面提供了一种基于OFDM相位共轭副载波的信号接收装置，包括：光信号接收模块，用于接收发射端所发射的两路并行的光信号；信号处理模块，用于根据所述两路光信号获得两路第二基带信息序列；信号恢复模块，用于根据所述两路第二基带信息序列获取二进制信息序列。在本专利技术的一个实施例中，所述信号处理模块(105)包括：光电转换单元，用于将所述两路光信号转换为两路第二模拟电信号；第二信号放大单元，用于对所述两路第二模拟电信号分别进行信号放大处理；模数转换单元，用于将放大后的所述两路第二模拟电信号转换成两路并行的第二数字基带序列。在本专利技术的一个实施例中，所述信号恢复模块包括：第二信号处理单元，用于对所述两路第二基带信息序列进行训练序列和循环前缀的移除，产生两路第三基带信息序列；第二复共轭运算单元，用于对所述第三基带信息序列进行复共轭运算，获得一组第二复共轭序列；信号恢复单元，用于对所述第三基带信息序列和所述第二复共轭序列进行相干叠加运算获得第四基带信息序列，对所述第四基带信息序列进行符号解调，以获得所述二进制信息序列。本专利技术的另一方面提供了一种基于OFDM相位共轭副载波的信号发射方法，包括：将所述二进制信息序列映射为符号序列；对所述符号序列进行复共轭运算，生成一组第一复共轭序列；对所述符号序列和所述第一复共轭序列分别进行训练序列和循环前缀的插入，产生两路并行的第一基带信息序列；根据所述两路第一基带信息序列获得两路光信号；对所述两路光信号进行发射。本专利技术的另一方面提供了一种基于OFDM相位共轭副载波的信号接收方法，包括：对接收端产生的两路并行的光信号进行接收；根据所述两路光信号获得两路第二基带信息序列；根据所述两路第二基带信息序列获取最终二进制信息序列。在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述两路第二基带信息序列获取最终二进制信息序列，包括：对所述两路第二基带信息序列进行训练序列和循环前缀的移除，产生两路第三基带信息序列；根据所述第三基带信息序列进行复共轭运算，获得一组第二复共轭序列；对所述第三基带信息序列和所述第二复共轭序列进行相干叠加运算，获得第四基带信息序列；对所述第四基带信息序列进行符号解调，获得最终二进制信息序列。本专利技术的另一方面提供了一种通信设备，包括上述实施例中任一项所述的发射装置和上述实施例中任一项所述的接收装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术基于OFDM相位共轭副载波的信号收发装置、方法及通信设备通过在并行传输链路中引入相位共轭副载波，在接收端只需要简单的算术平均运算即可有效消除传输过程中的各种相位噪声影响，相比于传统的OFDM调制格式，大大提高了误码性能，有效扩展了光无线通信系统的通信距离，让光无线通信技术的应用范围更加广泛。2、本专利技术基于OFDM相位共轭副载波的信号收发装置、方法及通信设备通过在并行传输链路中引入相位共轭副载波，可有效消除载波频率同步误差、移动环境引起的多普勒频率移动以及瞬间采样误差等因素造成的频率偏移或相位偏移的影响。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于OFDM相位共轭副载波的信号发射装置的模块图；图2是本专利技术实施例提供的一种基带信号产生模块的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种基带信号调制发射模块的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种基于OFDM相位共轭副载波的信号接收装置的模块图；图5是本专利技术实施例提供的一种信号处理模块的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种信号恢复模块的结构示意图。图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于OFDM相位共轭副载波的信号发射装置，其特征在于，包括：/n基带信号产生模块(101)，用于根据待传输的二进制信息序列获得两路第一基带信息序列；/n基带信号调制模块(102)，用于根据所述两路第一基带信息序列获得两路光信号；/n光信号发射模块(103)，用于对所述两路光信号进行发射。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于OFDM相位共轭副载波的信号发射装置，其特征在于，包括：
基带信号产生模块(101)，用于根据待传输的二进制信息序列获得两路第一基带信息序列；
基带信号调制模块(102)，用于根据所述两路第一基带信息序列获得两路光信号；
光信号发射模块(103)，用于对所述两路光信号进行发射。


2.根据权利要求1所述的信号发射装置，其特征在于，所述基带信号产生模块(101)包括：
符号映射单元(1011)，用于将所述二进制信息序列映射为符号序列；
第一复共轭运算单元(1012)，用于对所述符号序列进行复共轭运算，生成一组第一复共轭序列；
第一信号处理单元(1013)，用于对所述符号序列和所述第一复共轭序列分别进行训练序列和循环前缀的插入，产生两路并行的第一基带信息序列。


3.根据权利要求1或2所述的信号发射装置，其特征在于，所述基带信号调制发射模块(102)包括：
数模转换单元(1021)，用于对所述两路第一基带信息序列分别进行数模转换，获得两路第一模拟电信号；
第一信号放大单元(1022)，用于对所述两路第一模拟电信号分别进行信号放大处理；
发光单元(1023)，用于在放大后的所述两路模拟电信号的驱动下产生两路光信号。


4.一种基于OFDM相位共轭副载波的信号接收装置，其特征在于，包括：
光信号接收模块(104)，用于接收发射端所发射的两路并行的光信号；
信号处理模块(105)，用于根据所述两路光信号获得两路第二基带信息序列；
信号恢复模块(106)，用于根据所述两路第二基带信息序列获取二进制信息序列。


5.根据权利要求4所述的信号接收装置，其特征在于，所述信号处理模块(105)包括：
光电转换单元(1051)，用于将所述两路光信号转换为两路第二模拟电信号；
第二信号放大单元(1052)，用于对所述两路第二模拟电信号分别进行信号放大处理；
模数转换单元(1053)，用于将放大后的所述两路第二模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张璐，孙帅，白杨，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61