一种LED阵列可见光通信系统及其通信方法

摘要

本发明公开了一种基于DFT‑S OFDM的LED阵列可见光通信系统及其通信方法，使用由多个LED芯片组成的LED光源作为发射端，通过对每个LED芯片单独驱动形成了互不干扰的LED阵列发射系统。每个LED发射机均采用DFT‑S OFDM调制方式，且占用不同的OFDM频带资源，并通过对OFDM频域子载波加以圆周共轭对称的约束保证了OFDM基带数据的实数性，并提供了集中式和交错式两种DFT‑S OFDM模式在可见光通信系统中的应用。本发明提供的DFT‑S技术能显著地抑制可见光通信系统的峰均功率比，并且在误比特率性能上获得了明显的频域分集增益，同时LED阵列发射的结构设计保证了系统传输速率不受影响。

主权项

一种可见光通信系统所采用的通信方法，所述可见光通信系统包括发射端和接收端；所述发射端包括DFT‑S‑OFDM调制器和至少一个LED驱动模块，所述DFT‑S‑OFDM调制器用于对输入数据进行DFT‑S‑OFDM调制，并生成电信号发送给LED驱动模块；所述LED驱动模块用于将接收到的电信号转换为光信号；所述接收端包括PIN接收机和DFT‑S‑OFDM解调器，所述PIN接收机用于接收发射端发送的光信号，并转换为电信号发送给DFT‑S‑OFDM解调器；所述DFT‑S‑OFDM解调器用于对接收到的电信号进行DFT‑S‑OFDM解调；其特征在于包括如下步骤：(1)对输入数据进行DFT‑S‑OFDM调制，并生成电信号；具体方法如下：(11)设DFT扩散的FFT操作点数为M点，对输入数据{x_k,k＝0,1,…,M‑1}进行M点DFT操作，将其转换为频域信号{X_l,l＝0,1,…,M‑1}；(12)设OFDM频域子载波数目为N，LED驱动模块的数目为L，将N个OFDM频域子载波分配给L个LED驱动模块，然后根据子载波分配规则将步骤(11)获得的频域信号{X_l,l＝0,1,…,M‑1}映射到N个OFDM频域子载波上，并进行圆周共轭对称排布处理；(13)对步骤(12)处理后的频域信号{X_l,l＝0,1,…,M‑1}进行N点IFFT变换，生成OFDM时域信号{y_n,n＝0,1,…,N‑1}，然后在OFDM时域信号前加入循环前缀后输出；(14)将步骤(13)输出的OFDM时域信号{y_n,n＝0,1,…,N‑1}进行数模转换后输出；(2)将步骤(1)生成的电信号转换为光信号并发送；(3)接收步骤(2)发送的光信号换为电信号；(4)对步骤(3)生成的电信号进行DFT‑S‑OFDM解调，从而还原步骤(1)所述输入数据。