申请/专利权人：桂林电子科技大学

申请日：2022-06-30

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN115173958B

主分类号：H04B10/80

分类号：H04B10/80;H04L1/00;H04B10/516;H04B10/548;H04L25/02;H04L27/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.10.28#实质审查的生效;2022.10.11#公开

摘要：本发明公开了基于光OFDM实现水下多媒体数据传输不等错误保护的方法，包括将光OFDM不同的子载波调制成不同频率的光波，利用不同频率的光波在水下透射时受到不同衰减的特性，以此来传输不同种类的多媒体数据，将不受影响或者受到影响小的子载波用来传输对误码率要求极低的多媒体数据种类，将容易受影响的子载波传输允许出现一定容错率的多媒体数据种类，从而为不同种类的多媒体数据提供不同质量的传输通道。与水下光通信的单载波系统相比，单载波系统由于单载波的衰落或者干扰就可能导致整个通信链路失败，而光OFDM系统利用不同频率的子载波在水下透射受到不同衰减的特性，有效提升了在水下实现多媒体数据不等错误保护的可靠性，改善了总体通信性能。

主权项：1.一种基于光OFDM实现水下多媒体数据传输不等错误保护的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1初始化，令第一帧传输导频数据，接收端对各个子载波的信道质量进行估计，并将估计结果反馈传回发送端，获得精确的子载波分组；步骤1包括如下步骤：1-1初始化，令第一帧传输导频数据，并且导频数据分布在所有的子载波中；1-2对导频数据进行光OFDM调制，生成不同频率的OFDM电信号,并将此电信号通过电光调制成光信号输出；1-3接收端进行光电转换，重新得到OFDM的电信号；1-4对OFDM信号进行快速傅里叶变换FFT，然后估计各个子载波的信道质量，并进行子载波分配，使用信噪比SNR作为表征子载波信道质量好坏的参数，设定一个阈值A，当某个子载波的信噪比大于A时，将其视为信道条件好的子载波；当某个子载波的信噪比小于A时，将其视为信道条件一般的子载波；1-5将子载波分配的结果通过反馈模块重新发回发送端，然后进入步骤2中处理；步骤2正式开始传输多媒体数据，根据步骤1得到的子载波分组，对信源进行数据分层后，为不同种类的多媒体数据分配不同质量的传输通道，实现不等错误保护；步骤2包括如下步骤：2-1发送端：第二帧以及第二帧之后的信源数据由不同种类的多媒体数据构成，包括文档信息，图片信息，音频信息和视频信息；2-2对信源数据进行数据分层，可靠性要求高的多媒体文本数据S1被划分到第一层，可靠性要求不高的多媒体语音或视频数据S2被划分到第二层；2-3接着对第一层的数据S1和第二层的数据S2分别进行正交振幅调制QAM，得到X1，k和X2，k，其中X1，k表示第一层数据的QAM调制数据，X2，k表示第二层数据的QAM调制数据；2-4对第一层QAM映射数据X1，k进行共轭对称Hermitian得到共轭数据X*1，k，对第二层QAM映射数据X2，k进行共轭对称得到共轭数据X*2，k；2-5根据步骤1得到的子载波分配结果，为不同种类的多媒体数据分配不同质量的传输通道，其中，将信道条件好的子载波划分为第一组，用来传输可靠性要求高的第一层调制数据X1，k，将信道条件一般的子载波划分为第二组，用来传输可靠性要求不高的第二层调制数据X2，k；2-6对第一层QAM调制数据X1，k和第二层QAM调制数据X2，k进行共轭对称排序，然后经过N点的快速傅里叶逆变换IFFT，得到N点OFDM实数信号；2-7对OFDM信号插入循环前缀并进行并串转换，接着进行DA数模转换，然后完成电信号到光信号的转换，得到不同频率的OFDM光信号；2-8不同频率的OFDM光信号在水下经过直射、散射、反射路径，到达接收端；2-9接收端：光信号经过光接收机处理后得到电信号，通过低通滤波和电压放大，接着进行AD模数转换，得到OFDM接收信号；2-10对OFDM接收信号移除循环前缀，重新得到N点OFDM信号；2-11对N点OFDM信号进行FFT变换，重新得到N点的复数数据；2-12取出FFT输出的第一层待解调数据X'1，k和第二层待解调数据X'2，k；2-13对第一层待解调数据X'1，k和第二层待解调数据X'2，k进行解调，采用最大似然比算法，判断收到的星座点与理论星座点之间的最小欧式距离，恢复出第一层的解调二进制数据S1和第二层的解调二进制数据S2；2-14对第一层和第二层解调后的二进制数据进行位置调整，然后发回信宿。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 桂林电子科技大学 基于光OFDM实现水下多媒体数据传输不等错误保护的方法

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