可见光通信混合调制接收机的实验设计

党甜甜，周 倩，李金泽，漆益红，宋 丁，张 天

(东北师范大学 物理学院，吉林 长春 130024)

随着绿色、节能、环保的半导体照明器件LED的普及应用，室内可见光通信(Visible light communications, VLC)技术得到迅猛发展[1-4]. 与传统的射频(Radio frequency, RF)通信技术相比，VLC具有丰富的频谱资源、较低的功耗、无电磁干扰、良好的保密性和兼顾照明与通信等功能，在手术室、商场和机场等室内场景已经逐渐发展成为了射频通信技术的有效补充手段，具有良好的应用前景[5].

目前，商业LED的调频带宽通常小于5 MHz，因此，传统的开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)等技术的频谱利用率较低，从而限制了VLC系统的通信速率[6-7]. 为此，研究高频谱利用率的调制解调技术成为了实现高速VLC系统的重要研究方向. 可见光通信系统的发射机为LED，因而为满足强度调制直接检测(Intensity modulation/Direct detection, IM/DD)要求[8]，直流偏置光正交频分复用(DC biased optical orthogonal frequency division multiplexing，DCO-OFDM)调制技术最先被提出并应用到了VLC系统中[9]. DCO-OFDM调制通过额外的直流偏置和负裁剪操作保障了发送信号的单极性. 但由于需要较大的直流偏置电流，导致其功耗增加，因此从能量角度来看并不是最佳方案.

Armstrong等人进一步结合既有的非对称限幅光正交频分复用(Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing， ACO-OFDM)调制信号的时域特点，提出了一种新型混合调制技术——非对称限幅直流偏置的光正交频分复用(Asymmetrically clipped DC biased optical orthogonal frequency division multiplexing, ADO-OFDM)调制[10-11]. ADO-OFDM信号由相互独立的ACO-OFDM和DCO-OFDM信号在发送端进行时域叠加获得，其不仅改善了ACO-OFDM的频谱效率，还改善了DCO-OFDM的功率效率.

然而，传统的ADO-OFDM接收机需要在频域进行复杂的叠加信号分离和提取，增加了系统……