基于光学极化的MIMO-OFDM系统与全广义索引空间LED调制

摘要： 本文提出了一种新型高效可见光通信(VLC)调制技术——极坐标全广义索引空间(PFGIS)调制发光二极管(LED)，用于基于正交频分复用(OFDM)的多输入多输出(MIMO)光学极化系统(MIMO-POFDM)。PFGIS是一种频谱效率(SE)调制方案，为解决OFDM信号整形问题提供了优雅方案，并能提升光学MIMO-OFDM系统的频谱效率。该技术将笛卡尔复数OFDM信号转换为极坐标OFDM(POFDM)，利用激活LED的索引传递POFDM信号分量，同时将LED的空间位置作为空间调制(SM)载体。在空间调制中，用于数据传输的LED索引从选择两个LED扩展至选择全部/多个LED，从而使系统可达数据率随LED数量线性增长。相比现有OFDM光LED索引调制技术，PFGIS在较少LED数量下仍能实现更高频谱效率。仿真结果证实，相较于最新LED索引调制OFDM方案，所提PFGIS技术在提升可达数据率和降低误码率方面均具显著优势。