0 引言

    在第五代移动通信技术（5G）时代和即将到来的6G时代。在可供选择的无线替代接入技术中，由于可见光通信具有抗电磁干扰性、更强的信息安全性和未经开发商用的频段等优势，因此在众多替代技术中脱颖而出，获得了更高的关注度[1-3]。

    然而，商用发光二极管（LED）的调制通常只有几兆至几十兆，大大限制了可见光通信系统的传输速率。为进一步提高数据传输速率，星座整形技术成为近期可见光通信中的一个研究热点[4-6]。星座整形主要分为2种方法：一种是改变星座图形状的几何整形方法，另一种是改变星座点上发送概率的概率整形方法。其中，概率整形方法因其具有可观的增益和更灵活的频谱效率得到了广泛的研究[7-8]。已有的信息表明，在高斯白噪声信道下，当信源的概率密度服从高斯分布时，该信源存在最大的相对信息熵，这意味着符合高斯分布的信源可以获得理论上的最大可达速率[9]。目前，在星座图概率整形中，常用的方法是根据麦克斯韦-玻尔兹曼（M-B）分布生成高斯分布的信源。虽然功率低的星座点具有较大的发送概率，但在相同的功率下，经过功率归一化后，M-B分布比均匀分布的星座图的欧式距离更大，并且在可见光通信中功率大的星座点更容易受到非线性的影响；此外，由于在M-B分布中功率大的星座点概率较低，因此还可以降低系统的非线性失真。但是，M-B分布的概率分布性能并不是任何情况下都是最佳的。FALLAHPOUR A等人[10]提出在光纤通信系统中，根据接收端误码自适应调整发送信号分布的星座整形方法，借助训练序列获取接收端各星座点的误码情况后在发送端自适应调整发射信号概率分布，提高了误符号率低的星座点的发送概率，降低了误符号率高的星座点的发送概率，在非线性模型下获得了比M-B分布更低的误符号率。但是，这种方法需要多次发送训练导频计算最大的互信息值，增加了系统的复杂度。

　　可见光通信中，为避免非线性失真，通常可调整LED的工作电压使其工作在LED电压-电流线性范围内。当不考虑信道的非线性时，信道近似为一个高斯白噪声信道，从理论上可以推导出每个星座点的误码情况，不再需要通过单独发送训练序列获得。基于此，本文提出一种可见光通信概率整形算法。

4 结束语

　　本文提出了一种可见光通信中的概率整形算法。考虑到星座图上不同位置星座点的误符号率不同，以16QAM为例，推导了不同位置星座点的理论误符号率；在此基础上，根据理论误符号率来生成信源的概率分布。仿真结果表明：本文推导的不同星座点的理论误符号率与蒙特仿真结果一致。与均匀分布相比，本文提出的概率整形算法可以获得更高的NGMI值；与M-B分布相比，在一定的信噪比条件下，本文算法分布也具有更高的NGMI值，即能获得更高的信息传输速率。