基于可见光DCO-OFDM通信系统前导序列的非线性限幅估计方法与流程

技术特征：

1.采用可见光DCO-OFDM通信系统前导序列的非线性限幅估计方法，其特征在于：可见光DCO-OFDM通信系统前导序列包括ZC序列和30个OFDM符号，30个OFDM符号按顺序分为三组，每组10个；其中，OFDM符号采用128个子载波，从第一个子载波开始，每16个子载波分为一组，共有8组，分别采用{64QAM,64QAM,64QAM,64QAM,16QAM,16QAM,4QAM，4QAM}的调制方式，同时低端的4个子载波和高端的16个子载波不使用，以保证通信系统的性能，为保证经IFFT后时域信号为实数，增加128个共轭对称子载波，即共使用256个子载波；原始ZC序列由式(1)生成，发射所用DAC为带符号n位，三组OFDM符号分别乘以幅度因子2^n-4、和2^n-3，产生三组分级幅度，原始ZC序列乘以与第一组分级幅度一致的幅度因子后得到ZC序列；

式(1)中，N为子载波的个数，r为ZC序列的根指数，r的取值为小于N并且与N互素的正整数，k＝0,1,...,N-1，q为任意整数；

所述方法包括以下步骤：

S1：在LED偏置及线性范围未知的可见光通信场景下，发送前导序列；

S2：接收机用本地保存的ZC序列时域信号与接收到的信号序列做滑动相关，从接收到的信号序列中同步出发送的导频序列，并利用发射端幅度因子参数去除OFDM符号幅度分级因子，得到接收序列yi(n)，下标i表示接收序列中第i个OFDM符号；发射端幅度因子为2^n-4、和2^n-3，OFDM符号幅度分级因子为三组OFDM符号的分级幅度；

S3：对接收到的yi(n)做快速傅里叶变换得到接收序列的频域信号Yi(k)，利用第一组OFDM符号求出信道的频域值的估计值

式(2)中：为第k个子载波对应的信道系数，Xi(k)和Yi(k)分别表示发射端第i个OFDM符号原始频域序列和接收到的第i个OFDM符号频域序列，E(...)表示对第一组10个OFDM符号计算出的10组信道值求平均；

S4：根据信道的估计值计算出第二和第三组OFDM符号的发送信号频域的估计值

S5：根据第二和第三组符号的发送信号频域的估计值，与原始发送频域序列对比：设置正负门限分别为原始序列正负值的均值的2.5倍，计算得到每组符号超过门限部分的平均误差，epos_1、epos_2和epos_3分别为第一、二、三组符号的正限幅误差，eneg_1、eneg_2和eneg_3分别为第一、二、三组符号的负限幅误差；

S6：根据经验公式，计算每组符号的正负限幅百分比，经验公式由仿真及实测数据拟合得到；经验公式如下：

其中，ppos_1、ppos_2和ppos_3分别为三组符号的正限幅百分比，pneg_1、pneg_2和pneg_3分别为三组符号的负限幅百分比，nZC为由接收到的多组ZC序列处理后得到的信道的平均噪声；

S7：根据正负限幅百分比判断是否限幅，以及判定为下限幅、上限幅或双向限幅；

限幅情况判决方法如下：

a)若p？_3＜10％,p？_2＜40％,p？_1＜60％，则未发生限幅；

b)若p？_3＞10％,p？_2＜40％,p？_1＜60％，则仅第三组符号发生限幅；

c)若p？_3＞10％,p？_2＞40％,p？_1＜60％，则第二、三组符号发生限幅；

d)若p？_3＞10％,p？_2＞40％,p？_1＞60％，则第一、二、三组符号发生限幅；其中，p？_1为第一组符号的正限幅百分比或负限幅百分比，p？_2为第二组符号的正限幅百分比或负限幅百分比，p？_3为第三组符号的正限幅百分比或负限幅百分比；

S8：将步骤S7判定的限幅情况反馈给发射端，发射端可根据此结果调节发射端偏置以及发射功率，调节后重新发送前导序列，重复步骤S1～S7，直至第三组OFDM符号不发生限幅，则已工作在LED的线性区域。