全文阅读精要

这篇文章是关于一种基于二进制启闭键控（OOK）和非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）的分层混合可见光通信系统（VLC）的研究。以下是核心内容总结：

1. 研究背景与动机：

• 背景：随着移动互联网的发展，高速无线通信需求增加，发光二极管（LED）作为主流照明设备，推动了可见光通信（VLC）技术的发展。

• 动机：解决传统OFDM系统信号传输模式单一、频谱效率低的问题，提出基于OOK和ACO-OFDM的分层混合VLC系统。

2. 系统模型与原理：

• OOK调制：通过高电平和低电平表示二进制信号“1”和“0”。

• ACO-OFDM调制：仅对奇数子载波进行调制，采用限幅操作将信号转换为单极性信号。

• NACO-OFDM：与ACO-OFDM相似，但限幅方式不同，时域信号正半部分限幅至零，负半部分保留。

3. 系统发送端设计：

• 分层传输：系统采用多层传输模式，每层信号独立调制，上层信号采用奇数子载波，下层信号采用上层信号未使用的偶数子载波。

• OOK控制单元：根据输入的OOK信号对OFDM信号进行限幅，得到ACO-OFDM或NACO-OFDM信号，并将OOK信号作为NACO-OFDM信号的直流偏置。

4. 系统接收端设计：

• 信号重构：接收端采用信号重构方法，将上层信号还原为双极信号，避免限幅产生的失真噪声对下层信号的影响。

• 解调过程：通过快速傅里叶变换（FFT）对OFDM信号进行解调，通过阈值检测对OOK信号进行解调。

5. 系统性能分析：

• 频谱效率：与常规单层ACO-OFDM系统相比，所提分层混合系统的频谱效率提高了约2倍。

• 计算复杂度：接收端复杂度仅为常规迭代接收机的1/5，大大减少了计算量。

• 误码率性能：仿真结果表明，随着层数的增加，系统误码率有所下降，尽管误码率性能略有下降，但考虑到系统复杂度的显著降低和传输模式的多样性，这种损耗是可以接受的。

6. 结论与展望：

• 研究成果：本文提出的基于OOK和ACO-OFDM的分层混合VLC系统有效提高了频谱效率，降低了接收端计算复杂度，为不同需求的接收机提供了更多样的信号解调模式。

• 未来展望：未来可以进一步探索更高效的调制技术和优化算法，以提升系统性能，扩大VLC技术的应用范围。