一种K-means数字模拟光纤无线电方法技术

技术编号：41238944 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-09 23:52

本发明专利技术涉及无线电技术领域，公开了一种K‑means数字模拟光纤无线电方法。所述K‑means数字模拟光纤无线电方法包括如下步骤：S1、离线生成模拟RoF信号，模拟RoF信号既可以是OFDM也可以是DMT信号；S2、对模拟RoF信号进行K‑means非均匀量化生成数字PS‑(2R+1)<supgt;2</supgt;‑QAM/PS‑(2R+1)‑PAM符号，量化因子为R；S3、计算模拟RoF信号非均匀量化后的残余量化误差；S4、将模拟RoF信号的数字量化信号与残余模拟量化误差信号进行时域交织，生成时分复用(TDM)的KDA‑RoF信号。本发明专利技术提出的K‑means数字模拟光纤无线电方法，解决了前人研究的DA‑RoF方案中，量化噪声大、SQNR低、量化噪声畸变对原始OFDM/DMT重构影响剧烈等问题，相比A‑RoF和DA‑RoF方案提升了SNR，同时解决了数字光纤无线电(D‑RoF)方案频谱效率低、CPRI‑EDR低等问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电，涉及正交频分复用(ofdm)/离散多载波(dmt)信号的k-means非均匀量化技术，量化误差提取技术，时分复用技术，以及通信系统收发端的数字信号处理(dsp)算法，尤其涉及一种k-means数字模拟光纤无线电方法。

技术介绍

1、移动数据流量的快速增长给网络运营商带来了重大挑战，预计流量将从2017年的14艾字节/月激增至2023年的惊人的110艾字节/月。智能设备的广泛使用对网络容量造成了相当大的压力，运营商难以满足不断增长的需求。为了解决这种异常高的数据流量，迫切需要大幅增强网络致密化。一种普遍建议的降低致密化成本的解决方案是采用云无线接入网络(c-ran)，它带来了各种好处，例如增加容量以及减少资本和运营支出。在c-ran架构中，基带单元(bbu)集中在办公室，而远程无线电单元(rru)则战略性地部署在每个接入站点。前传链路主要利用光纤，在bbu和rru之间建立连接。目前，商业前传解决方案的主导标准协议是数字通用公共无线电接口(cpri)。然而，值得注意的是，cpri协议引入了显着的带宽效率低下问题，需要大量容量，大约是用户数据速率的16倍。作为替代方法，模拟光纤无线电(a-rof)方案提出了较低rru成本的优势，并通过直接传输未改变的信号波形来获得更高水平的频谱效率(se)。然而，这种方法在传输过程中更容易受到噪声和非线性损伤的影响，导致恢复的信噪比(snr)和误差矢量幅度(evm)下降。

2、最近，混合数字模拟光纤无线电(da-rof)方案取得了显着的发展，提出了snr和se之间的平

3、在上述rof方案中，模拟ofdm/dmt信号的量化采用均匀量化方案。然而，对于非均匀分布信号(例如ofdm、dmt)，均匀量化方案提出了较低的信号量噪功率比(sqnr)界限。

4、因此，本专利技术提出无线前传场景中的一种解决方案，即一种新颖的k-means数字模拟光纤无线电方法解决上述技术问题。

技术实现思路

1、基于上述提出的技术问题，本专利技术提出一种k-means数字模拟光纤无线电方法，解决前人研究的da-rof方案中，量化噪声大、sqnr低、量化噪声畸变对原始ofdm/dmt重构影响剧烈等问题，相比a-rof和da-rof方案提升了snr，同时解决了数字光纤无线电(d-rof)方案频谱效率低、cpri-edr低等问题。

2、本专利技术提出的k-means数字模拟光纤无线电方法，包括如下步骤：

3、s1、离线生成模拟rof信号，模拟rof信号既可以是ofdm也可以是dmt信号；

4、s2、对模拟rof信号进行k-means非均匀量化生成数字ps-(2r+1)2-qam/ps-(2r+1)-pam符号，量化因子为r；

5、s3、计算模拟rof信号非均匀量化后的残余量化误差；

6、s4、将模拟rof信号的数字量化信号与残余模拟量化误差信号进行时域交织，生成时分复用(tdm)的kda-rof信号；

7、s5、kda-rof信号经过发送端dsp处理，送入通信实验系统中进行传输，并由接收端示波本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种K-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的K-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，所述模拟RoF信号既可以是OFDM信号也可以是DMT信号。

3.根据权利要求1所述的K-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，所述OFDM/DMT信号服从高斯分布，模拟RoF信号量化后的信号为PS-QAM/PS-PAM。

4.根据权利要求1所述的K-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，由于采用了K-means非均匀量化方案，所以产生的数字信号星座点间的距离不同，信号概率密度高的地方量化间隔小，星座点密集，反之，信号概率密度低的地方量化间隔大，星座点稀疏。

5.根据权利要求1所述的K-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，所述方法适用于多种通信系统，包括但不限于光子辅助的毫米波太赫兹系统、全电毫米波太赫兹系统、极化复用的相干传输系统、直调直检系统、多模/多芯光纤传输系统。

6.根据权利要求5所述的K-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，在光生

7.根据权利要求1所述的K-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，所述接收端DSP与KDA-RoF解调，OFDM解调等是发送端的逆过程。

8.根据权利要求1所述的K-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，所述KDA-RoF的调制参数，比如PS-QAM/PS-PAM阶数、量化因子的大小、量化次数、K-means的初始分类、迭代次数等，都可以根据不同系统、不同的信道特性、不同传输指标等具体情况具体选择。

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【技术特征摘要】

1.一种k-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的k-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，所述模拟rof信号既可以是ofdm信号也可以是dmt信号。

3.根据权利要求1所述的k-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，所述ofdm/dmt信号服从高斯分布，模拟rof信号量化后的信号为ps-qam/ps-pam。

4.根据权利要求1所述的k-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，由于采用了k-means非均匀量化方案，所以产生的数字信号星座点间的距离不同，信号概率密度高的地方量化间隔小，星座点密集，反之，信号概率密度低的地方量化间隔大，星座点稀疏。

5.根据权利要求1所述的k-means数字模拟光纤无线电方法，其特征在于，所述方法适用于多种通信系统，包括但不限于光子辅助的毫米波太赫兹系统、全电毫米波太赫兹系统、极化复用的相干传...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵先明，余建军，王明旭，窦兴林，邹晓虎，
申请(专利权)人：北京红山信息科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：

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