一种基于新型压缩算法的厄米特对称性自由ACO-UFMC方案，用于低功耗、以物联网为中心的未来无线通信中的IM/DD（调制解调）技术

《IEEE Access》：A Novel Companding-Based Hermitian symmetry free ACO-UFMC Scheme for IM/DD in Low-Power IoT-Centric Future Wireless Communications

　　

摘要：

在光通信中，传输信号必须是实数值的，这可以通过使用厄米对称性（HS）来实现。然而，厄米对称性会导致功耗增加和频谱效率（SE）降低。因此，提出了一种不依赖于厄米对称性的非对称削波光信号（HSF ACO）-通用滤波多载波（UFMC）系统，该系统可以提高频谱效率并降低功耗。在所提出的方案中，通过将传统复数UFMC信号的实部和虚部并置来获得实数值的UFMC信号。UFMC与可见光通信技术的结合提供了更高的数据传输速率，但由于多载波波形的原因，会导致峰值功率与平均功率比（PAPR）较高。因此，在所提出的HSF ACO-UFMC系统中解决PAPR问题至关重要。提出了一种新的两级根压缩变换（TL-RCT），它不仅能够降低PAPR，还能提供更高的自由度和更大的设计灵活性。在TL-RCT中，使用一个阈值水平和两个压缩参数来满足所需要求。然而，这会增加HSF ACO-UFMC信号的平均功率。为了解决这个问题，提出了一种改进的TL-RCT，可以在不增加信号平均功率的情况下进行压缩。仿真结果表明，采用改进的TL-RCT的HSF ACO-UFMC系统能够显著降低PAPR，保持恒定的平均功率，并且比特错误率性能优于未压缩的HSF ACO-UFMC信号和其他压缩技术。此外，所提出的TL-RCT在功率谱效率方面也优于其他压缩函数。另外，它还能将PAPR降低6.1 dB，并提高净增益6.9 dB。