引用本文：
阎威龙，李晓记，王俊华，等. 基于DCO-OFDM水下可见光通信系统的预均衡技术[J]. 光通信技术，2021，45（4）：12-15.
阎威龙1,2，李晓记1,2*，王俊华1,2，李燕龙1,2，杜卫海2，高 天1,2
（1.桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004；2.认知无线电与信息处理教育部重点实验室，广西 桂林 541004）
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要：针对硬件预均衡技术和基于有限脉冲响应（FIR）滤波器的软件预均衡技术存在的问题，提出了数字预加重的软件预均衡技术，该技术根据发光二极管（LED）的频率响应参数针对性地补偿LED带宽，并设计了一套直流偏置光-正交频分复用（DCO-OFDM）水下可见光通信系统作为实验测试平台。实验结果表明：采用数字预加重技术后，LED调制带宽由7.8 MHz提升至了16 MHz，且该技术实现复杂度低、灵活性强，预均衡后的信号频谱更加平坦。
关键词：水下可见光通信；直流偏置光-正交频分复用；发光二极管；预均衡；数字预加重
中图分类号：TN929.12 文献标志码：A 文章编号：1002-5561（2021）04-0012-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.04.003
0 引言
在水下可见光通信系统中，发光二极管（LED）较窄的调制带宽严重限制了系统的传输速率，常使用预均衡技术来扩展LED的带宽。预均衡技术从实现层面上可分为硬件预均衡和软件预均衡。硬件预均衡技术主要在发射端使用滤波器、谐振器等模拟电路对抗系统的非线性衰落，但该技术的模拟电路存在无法灵活调节参数、实现难度大且易受电噪声干扰等问题；而主流的软件预均衡技术则是通过设计有限冲激响应（FIR）滤波器来进行预均衡，虽然该技术具有均衡效果好、自适应能力强等优势[1]，但FIR滤波器的阶数与系统复杂度成正比，若要获得较好的均衡效果就必
须采用高阶的FIR滤波器，其系统复杂度也会大大
提高。
为此，本文提出一种数字预加重的软件预均衡技术，同时设计一套直流偏置光-正交频分复用（DCO-OFDM）水下可见光通信系统，并基于该系统对不同预均衡技术进行测试。
5 结束语
为了解决由于LED调制带宽较窄，极大限制水下可见光通信系统传输速率的问题，本文提出了一种数字预加重的软件预均衡技术对LED的调制带宽进行扩展，将LED的调制带宽由7.8 MHz提升至了16 MHz。最后在设计的DCO-OFDM水下可见光通信系统中进行了测试，实现了清水环境下1 m距离时32 Mb/s的传输速率。相比于FIR预均衡滤波器和桥T型硬件均衡技术，数字预加重技术无需设计高阶滤波器，系统复杂度较低；经过数字预加重技术补偿后的信号频谱更加平坦，且可以避免模拟电路带来的各种问题，容易实现。