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可见光通信中削波OFDM信号的EVM与可达数据速率分析

信息论 2013-01-16 v3 math.IT

摘要

正交频分复用(OFDM)因其提高数据速率的能力以及对频率选择性衰落信道的鲁棒性,已被考虑用于可见光通信(VLC)。OFDM的一个主要缺点是其时域波形具有较大的动态范围,使得OFDM容易受到发光二极管(LED)非线性的影响。直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)和非对称削波光OFDM(ACO-OFDM)是为VLC开发的两种流行的OFDM技术。在本文中,我们将分析DCO-OFDM和ACO-OFDM信号在平均光功率和动态光功率约束下的误差矢量幅度(EVM)、信号失真比(SDR)和可达数据速率方面的性能。EVM是表征失真的常用度量。我们将描述一种数值计算DCO-OFDM和ACO-OFDM的EVM的方法。我们将推导出在最小化EVM意义上DCO-OFDM的最佳偏置比。此外,我们将EVM最小化问题表述为一个凸线性优化问题,并获得一个EVM下界,用于比较DCO-OFDM和ACO-OFDM技术。我们将证明ACO-OFDM可以达到该下界。平均光功率和动态光功率是VLC中的两个主要约束。我们将推导出在加性高斯白噪声(AWGN)信道和频率选择性信道下这两种约束下的可达数据速率。我们将比较DCO-OFDM和ACO-OFDM在不同功率约束场景下的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.3819,
  title  = {EVM and Achievable Data Rate Analysis of Clipped OFDM Signals in Visible Light Communication},
  author = {Zhenhua Yu and Robert J. Baxley and G. Tong Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.3819},
  year   = {2013}
}