本发明专利技术公开了一种无线光通信系统中的多输入多输出非对称修剪光正交频分复用调制(MIMO ACO‑OFDM)迭代接收方法。在传统MIMO ACO‑OFDM接收算法基础上，利用发送端削波操作的线性近似模型以及削波噪声的统计特性，对接收信号进行最小均方误差(MMSE)检测，并以迭代的方式消除削波噪声。本发明专利技术提供的改进接收方法可以有效降低削波噪声对系统造成的性能损失，与传统MIMO ACO‑OFDM接收机相比，能够显著地改善误码率性能。同时，本发明专利技术每次迭代计算复杂度低，所需迭代次数少，因而易于工程实现。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线光通信领域，尤其设及一种MIM0AC0-0FDM迭代接收方法。
技术介绍
无线光通信是一种不需要使用有线信道为传输媒介的新型通信方式，其结合了光 纤通信与微波通信的优点，既具有高速传输和大通信容量的优点，又不需要铺设光纤，因此 各国在无线光通信领域投入大量人力和物力，并取得了阶段性的成果。 多输入多输出（MIM0)和正交频分复用（OFDM)技术是现代无线射频通信系统中的 两项核屯、传输技术。MIM0技术在发射机和接收机上配置多根天线，利用散射与干扰造成的 信道间不相关，在相同的发射功率下，取得远高于单入单出（SIS0)系统的通信容量；OFDM 技术把高速的数据流通过串并转换分配到相互正交的低速子信道中传输，由于每个子信道 中的符号周期会相应增加，因此可W减轻多径时延扩展对系统造成的影响。如果把MIM0技 术与OFDM技术融合进无线光通信系统，该一系统将不仅具备MIM0技术高通信容量与OFDM 技术抗多径时延的优点，而且具有无线光通信系统的高数据速率传输，信道容量和安全保 密性强的特点，为未来的信息社会提供了一种十分重要的通信系统。 无线光通信系统通常采用强度调制，而该调制方式要求基带发送信号恒为正。为 满足该要求，研究者们改进了无线射频通信中的OFDM技术，提出直流偏置光正交频分复用 值C0-0FDM)和非对称限幅光正交频分复用（AC0-0FDM)等方案，其中AC0-0FDM由于无需添 加直流偏置，具有较高的功率利用率，因而受到了广泛关注。 AC0-0抑M技术还往往会利用上削波降低(FDM信号的峰均比。然而，削波操作势必 会引起发射信号失真，进而导致系统整体性能损失。鉴于此，需要在设计接收机时充分考虑 发送端削波操作的影响，W提高MIM0AC0-0抑M系统的传输可靠性。虽然削波本质上属于 非线性操作，但是为了简化理论分析，通常使用线性近似模型刻画削波噪声。在接收端可W 利用该模型，进行最小均方误差（MMS巧检测，然后对检测所得信号进行削波操作W估计出 发射端的削波噪声，并通过多次迭代提高准确率。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在针对现有技术存在的问题，提供一种考虑发送端削波噪声的无 线光通信MIM0AC0-0FDM迭代接收机方法。 本专利技术采用的技术方案是；无线光通信系统中的MIM0ACO-CFDM迭代接收方法， 包括如下步骤：[000引首先，接收端对频域接收(FDM信号R进行MMSE检测得到发送符号的估计值； 然后，接收端进行迭代操作消除削波噪声，每次迭代中根据发送符号的估计值计 算得到削波噪声的估计值，对接收信号R去除削波噪声后再进行MMSE检测得到新发送符号 的估计值，迭代结束后得到最终的消除削波噪声后发送符号的估计值； 最后，接收端基于消除削波噪声后发送符号的估计值进行解调恢复发送比特。 进一步地，所述接收端对频域接收(FDM信号R进行MMSE检测得到发送符号的估 计值的具体方法为：[001引设信号R含有Nc行和N列，Nc表示接收端光电二极管个数，N为OFDM子载波 数，分别对R的第2,4,6，"'，f列进行匪SE检测得到发送符号的估计值弓…，第n个子载波， "=2.4.6....，^，上使用的均衡矩阵为；【主权项】1. 无线光通信系统中的ΜΙΜΟ ACO-OFDM迭代接收方法，其特征在于：包括如下步骤： 首先，接收端对频域接收OFDM信号R进行MMSE检测得到发送符号的估计值； 然后，接收端进行迭代操作消除削波噪声，每次迭代中根据发送符号的估计值计算得 到削波噪声的估计值，对接收信号R去除削波噪声后再进行MMSE检测得到新发送符号的估 计值，迭代结束后得到最终的消除削波噪声后发送符号的估计值； 最后，接收端基于消除削波噪声后发送符号的估计值进行解调恢复发送比特。2. 根据权利要求1所述的无线光通信系统中的MIMO ACO-OFDM迭代接收方法，其特征 在于： 所述接收端对频域接收OFDM信号R进行MMSE检测得到发送符号的估计值的具体方法 为： 设信号R含有Nk行和N列，1^表不接收端光电二极管个数，N为OFDM子载波数，分别对R 的第2,4,6,··',|列进行丽SE检测得到发送符号的估计值#>，第η个子载波，"= 2,4,6,…， 上使用的均衡矩阵为：其中K为发射端削波引起的衰减系数，其表达式为：式中erf ()为误差函数，π为圆周率，e表示自然常数，erfc〇为余补误差函数，γ为 归一化上削波界限，其计算式为Z = ，其中amax为上削波界限，σ5= @表示削波前发 送端时域信号的标准差，M为正交振幅调制阶数；:为估计得到的第η个子载波上的等效 无线光MMO信道矩阵；上标H表示共轭对称运算；为发射端削波噪声的方差，其计算式 为： (σ$，f = l，2,…，TVii表示第i个接收链路所含噪声的方差。3. 根据权利要求2所述的无线光通信系统中的MIMO ACO-OFDM迭代接收方法，其特征 在于： 所述根据发送符号的估计值计算得到削波噪声的估计值的具体方法包括： 首先，对发送符号的估计值#>按ACO-OFDM规则按列进行共轭对称扩展得到k为 当前迭代序号； 然后，对纪!,按行做快速傅里叶逆变换并将小于零的元素置零得到纪S纪1经削波操 作得纪>，的第i行第j列元素化丨,与纪1的第i行第j列元素纪^对应关系如下： =\，J'J MX，1 = 1，2，...，乂，」=1，2，...，1其中&_为上削波界限； Si, J > ?max 之后，计算时域削波噪声的估计值粑1，其计算式为：，其 中，K为发射端削波引起的衰减系数，M"为所有元素均等于八的NtRn列的矩阵， f y \ 4 =;^ i-e 2 乂为发射端LED的个数，N为OFDM子载波数； 最后，对和f做快速傅里叶变换得到频域削波噪声的估计值。4. 根据权利要求1所述的无线光通信系统中的MIMO ACO-OFDM迭代接收方法，其特征 在于：所述对接收信号R去除削波噪声的计算式为=R-处'其中R=为去除削波噪 声后的信号，为频域削波噪声的估计值，k为当前迭代序号。5. 根据权利要求1所述的无线光通信系统中的MMO ACO-OFDM迭代接收方法，其特 征在于：所述对接收信号R去除削波噪声后再进行丽SE检测得到新发送符号的估计值中 MMSE检测具体方法包括：分别对去除削波噪声后的信号<^的第2,4A…列进行MMSE 检测得到发送符号的估计值#+1>，第η个子载波，《= ，上使用的均衡矩阵为：其中K为发射端削波引起的衰减系数，〇3表示削波前发送端时域信号的标准差，： 为估计得到的第η个子载波上的等效无线光MMO信道矩阵，为发射端削波噪声的方差， σ,Ι / = 1,2，...為表示第i个接收链路所含噪声的方差，，吧:为频域削 波噪声的估计值，乂表示接收端光电二极管个数，N为OFDM子载波数，k为当前迭代序号。【专利摘要】本专利技术公开了一种无线光通信系统中的多输入多输出非对称修剪光正交频分复用调制(MIMO ACO-OFDM)迭代接收方法。在传统MIMO ACO-OFDM接收算法基础上，利用发送端削波操作的线性近似模型以及削波噪声的统本文档来自技高网...
【技术保护点】
无线光通信系统中的MIMO ACO‑OFDM迭代接收方法，其特征在于：包括如下步骤：首先，接收端对频域接收OFDM信号R进行MMSE检测得到发送符号的估计值；然后，接收端进行迭代操作消除削波噪声，每次迭代中根据发送符号的估计值计算得到削波噪声的估计值，对接收信号R去除削波噪声后再进行MMSE检测得到新发送符号的估计值，迭代结束后得到最终的消除削波噪声后发送符号的估计值；最后，接收端基于消除削波噪声后发送符号的估计值进行解调恢复发送比特。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈弘，邓榆钦，赵春明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。