23、光无线通信调制技术解析

光无线通信调制技术解析

在光无线通信领域，调制技术对于实现高效、可靠的数据传输至关重要。不同的调制技术具有各自的特点和适用场景，下面将对几种常见的调制技术进行详细分析。

1. OFDM系统中的高峰均比（PAPR）问题及解决方法

在基于正交频分复用（OFDM）的通信系统中，高峰均比（PAPR）是一个主要挑战。当发射机（Tx）工作超出其动态范围进入饱和区域时，会导致子载波间互调形式的频谱扩展，进而使误差性能下降。另外，为了将信号保持在发射机的动态范围内而使用较低的β值，会导致接收端（Rx）的电信噪比降低，最终产生高误码率。而且，当光信号源（特别是发光二极管，LED）在其动态范围之外工作时，由于下垂效应，效率会显著下降。

为了解决PAPR问题，有多种技术可供选择：
- 信号限幅 ：这是最常用且最简单的PAPR降低方法。它在发射机的时域中，数模转换（DAC）阶段之前进行。信号可以在较低和/或较高电平进行限幅，但会引入性能下降的信号失真，失真程度与限幅电平成正比。
- 块编码和网格编码 ：在要传输的信息比特和调制到子载波上的幅度之间进行块编码，或者使用网格编码来减少所需的平均光功率。然而，这些技术会增加所需的传输带宽。
- 添加带外频率 ：通过优化其幅度来降低平均光功率。
- 信号变换技术 ：如选择映射（SLM），用于降低光OFDM系统中的信号峰值。

这里重点介绍一种广义的SLM PAPR降低方法——导频辅助PAPR降低方法（PA - OFDM）。其原理是在原始OFDM信号中嵌入导