CN113422749B - 基于laco-ofdm的可见光解调方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于可见光处理技术领域,提供了一种基于LACO‑OFDM的可见光解调方法、装置、设备及存储介质。其中,基于LACO‑OFDM的可见光解调方法包括:将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到第一数字信号;对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号;对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号;将多个第三数字信号进行合并,得到第四数字信号;对第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到可见光的二进制数字信号。采用本发明,可见光信号只需要经过一次快速傅立叶变换即可得到最终的可见光的二进制数字信号,处理更加简单。
Description
技术领域
本发明涉及可见光处理技术领域,尤其涉及一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
可见光通信是指利用可见光波段的光作为传输信息的载体,在空气中直接进行可见光信号的通信。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术是一种多载波高速调制技术,广泛应用于可见光信号的通信系统中。分层的非对称裁剪光正交频分复用(Layered AsymmetricallyClippedOptical-Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,LACO-OFDM)是一种光频谱效率较高的正交频分复用技术。
在LACO-OFDM的接收机端,所有子载波需要逐层经过多次迭代处理,即每层都需要通过逆快速傅里叶和快速傅里叶变换进行调制解调,直至最终分离出无叠加干扰的可见光的二进制数字信号,存在复杂度较高的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法、装置、设备及存储介质,以解决目前方法存在的复杂度较高的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法,包括:
将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到第一数字信号;
对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号;
对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号;
将多个第三数字信号进行合并,得到第四数字信号;
对第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到可见光信号的二进制数字信号。
在一种可能的实现方式中,对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号,包括:
将第一数字信号进行分层处理,得到第二层接收信号;其中,第一数字信号为第一层接收信号;
将第i层接收信号进行分层处理,得到第i+1层接收信号;其中,i为大于或者等于2的整数;
当i+1等于预设层数L时,停止对第i+1层接收信号进行分层处理,第i+1层接收信号为第L层接收信号;其中,多个第二数字信号为第一层接收信号、第二层接收信号至第L层接收信号,其中,L为大于或者等于3的整数。
在一种可能的实现方式中,分层处理为依次进行对称恢复、非对称切除和移除处理;
将第一数字信号进行分层处理,得到第二层接收信号,包括:
将第一数字信号依次进行对称恢复、非对称切除和移除处理,得到第二层接收信号;
将第i层接收信号进行分层处理,得到第i+1层接收信号,包括:
将第i层接收信号依次进行对称恢复、非对称切除和移除处理,得到第i+1层接收信号。
在一种可能的实现方式中,对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,包括:
利用对偶最大似然模型对第L层接收信号进行处理,得到第L层对偶信号;
将第i+1层对偶信号从第i层接收信号中移除,得到第i层处理信号,利用对偶最大似然模型对第i层处理信号进行处理,得到第i层对偶信号;其中,i为大于或者等于2,小于L-1的整数;
将第i+1层对偶信号至第2层对偶信号从第一层接收信号中移除,得到第一层处理信号,利用对偶最大似然模型对第一层处理信号进行处理,得到第一层对偶信号。
在一种可能的实现方式中,对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,还包括:
将第一层对偶信号至第L层对偶信号分别经过对称恢复处理,得到相应的第一层恢复信号至第L层恢复信号;其中,多个第三数字信号为第一层恢复信号至第L层恢复信号。
在一种可能的实现方式中,对偶最大似然模型为:Y=yi×Hi;
其中,yi为第i层处理信号,Hi为采用对偶最大似然判决法得到的第i层对偶信号的处理模型。
在一种可能的实现方式中,将多个第三数字信号合并,得到第四数字信号,包括:
将第一层恢复信号至第L层恢复信号在时域内叠加,得到第四数字信号。
第二方面,本发明实施例提供了一种LACO-OFDM可见光的处理装置,包括:
信号离散模块,将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到第一数字信号;
信号分层模块,对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号;
信号去噪模块,对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号;
信号合并模块,将多个第三数字信号进行合并,得到第四数字信号;
信号变换模块,对第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到可见光信号的二进制数字信号。
在一种可能的实现方式中,信号分层模块还用于,对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号,包括:
将第一数字信号进行分层处理,得到第二层接收信号;其中,第一数字信号为第一层接收信号;
将第i层接收信号进行分层处理,得到第i+1层接收信号;其中,i为大于或者等于2的整数;
当i+1等于预设层数L时,停止对第i+1层接收信号进行分层处理,第i+1层接收信号为第L层接收信号;其中,多个第二数字信号为第一层接收信号、第二层接收信号至第L层接收信号,其中,L为大于或者等于3的整数。
在一种可能的实现方式中,信号分层模块还用于,依次进行对称恢复、非对称切除和移除处理。
在一种可能的实现方式中,信号去噪模块还用于,
利用对偶最大似然模型对第L层接收信号进行处理,得到第L层对偶信号;
将第i+1层对偶信号从第i层接收信号中移除,得到第i层处理信号,利用对偶最大似然模型对第i层处理信号进行处理,得到第i层对偶信号;其中,i为大于或者等于2,小于L-1的整数;
将第i+1层对偶信号至第2层对偶信号从第一层接收信号中移除,得到第一层处理信号,利用对偶最大似然模型对第一层处理信号进行处理,得到第一层对偶信号。
在一种可能的实现方式中,信号去噪模块还用于,
将第一层对偶信号至第L层对偶信号分别经过对称恢复处理,得到相应的第一层恢复信号至第L层恢复信号;其中,多个第三数字信号为第一层恢复信号至第L层恢复信号。
在一种可能的实现方式中,对偶最大似然模型为:Y=yi×Hi;
其中,yi为第i层处理信号,Hi为采用对偶最大似然判决法得到的第i层对偶信号的处理模型。
在一种可能的实现方式中,信号合并模块还用于,
将第一层恢复信号至第L层恢复信号在时域内叠加,得到第四数字信号。
第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
由于常规可见光信号在解调的过程中,每层信号都需要经过逆快速傅立叶变换和快速傅立叶变换的调制解调,直至分离出各层信号,这种解调方法复杂度较高。而在本发明实施例中,先将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到离散的第一数字信号,然后,对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号。随后,对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号,之后将多个第三数字信号合并,得到第四数字信号,最后,对第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到可见光的二进制数字信号。如此,多层可见光信号只需要经过一次快速傅立叶变换即可得到最终的二进制数字信号,处理更加简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法的步骤流程图;
图2是本发明实施例提供的一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法的分层处理的示意图;
图3是本发明实施例提供的一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法的对偶最大似然处理的示意图;
图4是本发明实施例提供的一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法与现有方法的性能比较图;
图5为本发明实施例提供的一种基于LACO-OFDM的可见光解调装置的示意图;
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本方案,下面将结合本方案实施例中的附图,对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本方案一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本方案保护的范围。
本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形,是指“包括但不限于”,意图在于覆盖不排他的包含,并不仅限于文中列举的示例。此外,术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
目前,基于LACO-OFDM的系统中,发射端将多层非对称限幅正交频分复用(ACO-OFDM)信号在时域进行叠加,接收端通过多次进行逆快速傅里叶和快速傅里叶变换进行调制解调,直至最终分离出无叠加干扰的二进制数字信号,但是由于每层信号均需要进行逆快速傅里叶和快速傅里叶变换,复杂度较高。
为了解决现有技术问题,如图1所示,本发明实施例提供了一种LACO-OFDM可见光的处理方法、装置、系统及设备。下面首先对本发明实施例所提供的LACO-OFDM可见光的处理方法进行介绍。
如图1所示,本发明实施例提供了一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法,可以包括以下步骤:
步骤S110、将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到第一数字信号。
在一些实施例中,离散数字化处理主要包括,首先,将接收到的可见光信号首先转换成电信号。由于发射端发送的是可见光信号,必须将接收到的可见光信号转换成电信号后,才能对接收到的信号进行处理。
其次,由于电信号为模拟信号,需要先将模拟的电信号转换成数字信号。
然后,由于在发射端的时候,为了防止信号的多径时延,破坏子载波间的绝对的正交性,导致载波间的干扰,因此在发射端添加了循环前缀,消除符号干扰和载波间的干扰。因此,在接收端,需要将添加的循环前缀去除。
之后,循环前缀去除后的信号经过串并变换处理,将高速的串行信号变换为速率相对较低的并行的离散的第一数字信号,减少码间干扰,提高系统的抗干扰性能。
步骤S120、对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号。
在LACO-OFDM可见光的发射端,信号的层数就已经确定为预设层数L。当信号从发射端传输到接收端时,在接收端的信号的层数也即为预设层数L。
在一些实施例中,如图2所示,首先,将上述步骤中得到的第一数字信号进行分层处理,其中,n=0,1,2,…,N-1,得到第二层接收信号其中,第一数字信号为第一层接收信号。其中,上述分层处理主要包括:依次对得到的数字信号进行对称恢复、非对称切除和移除处理。具体的,根据LACO-OFDM信号的时域对称性,首先对第一数字信号进行对称恢复,得到第1层信号然后对得到的第1层信号进行非对称切除,得到切除的第一切除信号最后,从第一层接收信号中移除第一切除信号即可得到第二层接收信号
其中,上述对称恢复、非对称切除和移除处理的处理方法为:
其中,l=1,2,…L,L为LACO-OFDM的预设层数,mod(n,N)是对n进行模N运算,N为总子载波数。
步骤S130、对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号。
在一些实施例中,如图3所示,对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,包括:
首先,利用对偶最大似然模型对第L层接收信号进行处理,得到第L层对偶信号然后,对第L-1层接收信号首先需要将其上层对偶信号,即第L层对偶信号移除,得到移除后的第L-1层处理信号利用对偶最大似然模型对第L-1层处理信号进行处理,得到第L-1层对偶信号之后,对第l层接收信号首先将其上层的对偶信号,即第L层对偶信号至第l+1层对偶信号全部移除,得到移除后的第l层处理信号利用对偶最大似然模型对第l层处理信号进行处理,得到第l层对偶信号最后,直至对第一层接收信号将其上层的所有信号,即第L层对偶信号至第2层对偶信号全部移除,得到移除后的第一层处理信号利用对偶最大似然模型对第一层接收信号进行处理,得到第一层对偶信号
最后,对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理后,还包括:
步骤S140、将多个第三数字信号进行合并,得到第四数字信号。
步骤S150、对第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到可见光的二进制数字信号。
由于常规可见光信号在解调的过程中,每层信号都需要经过逆快速傅立叶变换和快速傅立叶变换的调制解调,直至分离出各层信号,这种解调方法复杂度较高。因此,在本发明实施例中,可以先将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到离散的第一数字信号,然后,对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号。随后,对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号,之后将多个第三数字信号合并,得到第四数字信号,最后,对第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到可见光的二进制数字信号。如此,多层可见光信号只需要经过一次快速傅立叶变换即可得到最终的二进制数字信号,处理更加简单。
具体的,为验证本发明提供的LACO-OFDM可见光的处理方法的性能,本申请分别对L=2,3,4层的LACO-OFDM的处理方法进行了数值仿真。其中,总子载波数和FFT/IFFT长度N设置为1024,如图4所示,图4中的纵轴为误码率(BER),横轴为单位比特信噪比(Eb/N0),其中,图4中虚线(con)表示的是传统的多次接收机的性能,点线(sin)表示的是单个FFT接收机的性能,实线(pro)表示的是采用本申请的解调方法的接收机的性能。本申请中根据上述对偶最大似然模型对第l层接收信号进行对偶处理,对偶处理可将接收信号中一半的噪声设置为0,理论上可以提升3dB的SNR增益。
从图4中也可以明显看到,与单个FFT接收机相比,L=2时,本申请采用对偶最大似然处理的解调方法可以获得1.6dB的SNR增益,L=3时,本申请采用对偶最大似然处理的解调方法可以获得1.1dB增益,L=4时,本申请采用对偶最大似然处理的解调方法可以获得0.8dB增益。
且从上述信号的处理过程,结合图2和图3可以看到,本申请中的信号分层和对偶最大似然处理过程中,只是一些简单的加减乘法运算,并且无须多次通过逆快速傅立叶变换和快速傅立叶变换,因此,采用本申请提供的解调方法的复杂度要比迭代接收机要低很多,解调方法更加简单。
此外,本发明实施例提供的基于LACO-OFDM的可见光解调方法,还可以与其它基于LACO-OFDM的可见光解调方法手段结合使用,进一步提升解调效果。
基于上述实施例提供的基于LACO-OFDM的可见光解调方法,相应地,本发明还提供了应用于该基于LACO-OFDM的可见光解调方法的基于LACO-OFDM的可见光解调装置的具体实现方式。请参见以下实施例。
如图5所示,提供了一种基于LACO-OFDM的可见光解调装置500,包括:
信号离散模块510,将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到第一数字信号;
信号分层模块520,对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号;
信号去噪模块530,对多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号;
信号合并模块540,将多个第三数字信号进行合并,得到第四数字信号;
信号变换模块550,对第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到可见光信号的二进制数字信号。
可选的,信号分层模块520还用于,对第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号,包括:
将第一数字信号进行分层处理,得到第二层接收信号;其中,第一数字信号为第一层接收信号;
将第i层接收信号进行分层处理,得到第i+1层接收信号;其中,i为大于或者等于2的整数;
当i+1等于预设层数L时,停止对第i+1层接收信号进行分层处理,第i+1层接收信号为第L层接收信号;其中,多个第二数字信号为第一层接收信号、第二层接收信号至第L层接收信号,其中,L为大于或者等于3的整数。
可选的,信号分层模块520还用于,依次进行对称恢复、非对称切除和移除处理。
可选的,信号去噪模块530还用于,
利用对偶最大似然模型对第L层接收信号进行处理,得到第L层对偶信号;
将第i+1层对偶信号从第i层接收信号中移除,得到第i层处理信号,利用对偶最大似然模型对第i层处理信号进行处理,得到第i层对偶信号;其中,i为大于或者等于2,小于L-1的整数;
将第i+1层对偶信号至第2层对偶信号从第一层接收信号中移除,得到第一层处理信号,利用对偶最大似然模型对第一层处理信号进行处理,得到第一层对偶信号。
可选的,信号去噪模块530还用于,
将第一层对偶信号至第L层对偶信号分别经过对称恢复处理,得到相应的第一层恢复信号至第L层恢复信号;其中,多个第三数字信号为第一层恢复信号至第L层恢复信号。
可选的,对偶最大似然模型为:Y=yi×Hi;
其中,yi为第i层处理信号,Hi为采用对偶最大似然判决法得到的第i层对偶信号的处理模型。
可选的,信号合并模块540还用于,
将第一层恢复信号至第L层恢复信号在时域内叠加,得到第四数字信号。
图6是本发明实施例提供的电子设备的示意图。如图6所示,该实施例的电子设备6包括:处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个基于LACO-OFDM的可见光解调方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤110至步骤150。或者,所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图5所示模块510至550的功能。
示例性的,所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中,并由所述处理器60执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序62在所述电子设备6中的执行过程。例如,所述计算机程序62可以被分割成图5所示的模块510至550。
所述电子设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑、接收机及云端服务器等计算设备。所述电子设备6可包括,但不仅限于,处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是电子设备6的示例,并不构成对电子设备6的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器61可以是所述电子设备6的内部存储单元,例如电子设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述电子设备6的外部存储设备,例如所述电子设备6上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器61还可以既包括所述电子设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个基于LACO-OFDM的可见光解调方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于LACO-OFDM的可见光解调方法,其特征在于,包括:
将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到第一数字信号;
对所述第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号;其中,所述分层处理为依次进行对称恢复、非对称切除和移除处理;
对所述多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号;
将所述多个第三数字信号进行合并,得到第四数字信号;
对所述第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到所述可见光信号的二进制数字信号;
其中,所述对所述第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号,包括:将所述第一数字信号进行分层处理,得到第二层接收信号;其中,所述第一数字信号为第一层接收信号;将第i层接收信号进行分层处理,得到第i+1层接收信号;其中,i为大于或者等于2的整数;当所述i+1等于预设层数L时,停止对所述第i+1层接收信号进行分层处理,所述第i+1层接收信号为第L层接收信号;其中,所述多个第二数字信号为所述第一层接收信号、所述第二层接收信号至所述第L层接收信号,其中,L为大于或者等于3的整数。
2.如权利要求1所述的基于LACO-OFDM的可见光解调方法,其特征在于,所述对所述多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,包括:
利用对偶最大似然模型对所述第L层接收信号进行处理,得到第L层对偶信号;
将第i+1层对偶信号从所述第i层接收信号中移除,得到第i层处理信号,利用所述对偶最大似然模型对所述第i层处理信号进行处理,得到第i层对偶信号;其中,所述i为大于或者等于2,小于L-1的整数;
将所述第i+1层对偶信号至第2层对偶信号从所述第一层接收信号中移除,得到第一层处理信号,利用所述对偶最大似然模型对所述第一层处理信号进行处理,得到第一层对偶信号。
3.如权利要求2所述的基于LACO-OFDM的可见光解调方法,其特征在于,所述对所述多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,还包括:
将所述第一层对偶信号至所述第L层对偶信号分别经过对称恢复处理,得到相应的第一层恢复信号至第L层恢复信号;其中,所述多个第三数字信号为所述第一层恢复信号至所述第L层恢复信号。
4.如权利要求2所述的基于LACO-OFDM的可见光解调方法,其特征在于,所述对偶最大似然模型为:
Y=yi×Hi;
其中,yi为所述第i层处理信号,Hi为采用对偶最大似然判决法得到的所述第i层对偶信号的处理模型。
5.如权利要求3所述的基于LACO-OFDM的可见光解调方法,其特征在于,所述将所述多个第三数字信号合并,得到第四数字信号,包括:
将所述第一层恢复信号至所述第L层恢复信号在时域内叠加,得到所述第四数字信号。
6.一种基于LACO-OFDM的可见光解调装置,其特征在于,包括:
信号离散模块,用于将接收到的可见光信号进行离散数字化处理,得到第一数字信号;
信号分层模块,用于对所述第一数字信号进行分层处理,得到多个第二数字信号;其中,所述分层处理为依次进行对称恢复、非对称切除和移除处理;
信号去噪模块,用于对所述多个第二数字信号分别进行对偶最大似然处理,得到相应的多个第三数字信号;
信号合并模块,用于将所述多个第三数字信号进行合并,得到第四数字信号;
信号变换模块,用于对所述第四数字信号进行快速傅立叶变换,得到可见光信号的二进制数字信号;
其中,所述信号分层模块,具体用于:将所述第一数字信号进行分层处理,得到第二层接收信号;其中,所述第一数字信号为第一层接收信号;将第i层接收信号进行分层处理,得到第i+1层接收信号;其中,i为大于或者等于2的整数;当所述i+1等于预设层数L时,停止对所述第i+1层接收信号进行分层处理,所述第i+1层接收信号为第L层接收信号;其中,所述多个第二数字信号为所述第一层接收信号、所述第二层接收信号至所述第L层接收信号,其中,L为大于或者等于3的整数。
7.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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CN112511238A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-03-16 | 南京信息工程大学 | 一种基于im/dd的自适应偏置分层光ofdm方法 |
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