[发明专利]一种评估ACO‑OFDM可见光通信系统信号峰均比的方法

摘要

本发明公开了一种评估ACO‑OFDM可见光通信系统信号峰均比的方法，本评估方法得出的峰均比具有高度准确性，通过系统仿真与本评估方法得到的理论计算值相校验，本评估方法得到的评估值在子载波数目足够大时具有相当高的准确性；本评估方法得出的峰均比具有简单易算性，对于子载波数目足够大的ACO‑OFDM，只要知道OFDM调制后时域信号的功率，再知道削波的上下界，即可快速得出削波后信号的峰均比，无需实际硬件测量。

主权项

一种评估ACO‑OFDM可见光通信系统信号峰均比的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据ACO‑OFDM的系统结构，算出IFFT输出的各子载波时域信号sn=1NΣk=0N-1Skej2πknN=2NΣk=1N2-1Re{Skej2πknN}=2NΣt=1N/4Re{S2t-1ej2π(2t-1)nN}.]]>(2)由于频域信号Sk是零均值且是独立同分布的，根据中心极限定理，当子载波数目N足够多时，经过IFFT变换得到的时域信号sn服从高斯分布，即(3)因其有前后对称性：sn+N2=2NΣt=1N/4Re{S2t-1·ej2π(2t-1)(n+N2)N}=-sn,n=0,...,N2-1.]]>对其采取过零削波不会丢失任何信息，对时域信号进行削波的过程如下：sclip,n=Clip[sn]=BU,sn≥BUsn,0<sn<BU0,sn≤0.]]>(4)对上削波程度进行规范化处理，得到削波上界为：u=BUσs]]>(5)由此可以得到削波后信号的概率密度函数为：faco(w)=12δ(w)+12πσse-w22σs2[u(w)-u(w-BU)]+[1-Φ(u)]δ(w-BU)]]>(6)由概率密度函数可以得到削波后信号的平均功率为：Paco=σs2c(0,u)]]>其中，c(l,u)是功率因子，c(l,u)＝(l2‑1)Φ(l)‑(u2‑1)Φ(u)+u2+lg(l)‑ug(u).(7)当子载波数目足够多，频域符号是QAM调制时，同一OFDM符号上sn,n＝0,1,…,N/2‑1是相互独立的，因此由峰均比的定义式：PAPR=max0≤n≤N-1|sclip,n|2E[|sclip,n|2]]]>可以推出双边削波后的ACO‑OFDM符号的峰均比的互补累积分布函数为：Faco(x)=P(PAPR>x)=1-[2Φ(c(0,u)x)-1]N2,0≤x<θ0,U0,x≥θ0,U]]>其中，θ0,U＝u2/c(0,u)。