申请/专利权人：东南大学

申请日：2018-03-06

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN108599864B

主分类号：H04B10/524

分类号：H04B10/524;H04B10/54;H04B10/69;H04L27/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.10.26#实质审查的生效;2018.09.28#公开

摘要：本发明公开了一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，该系统包括发送端和接收端，其核心分别为综合滤波器组处理模块、分析滤波器组处理模块和均衡模块，借助综合滤波器组将来自多个用户的符号流分别加载到相应的宽带子载波上，使用实值系数的子带滤波器，再通过直流偏置使得发送信号满足正实性；进一步，经过接收端的分析滤波器组处理模块产生待检测的多路符号流，借助均衡模块消除滤波器组和信道畸变对信号产生的影响，以此将宽子带滤波器组多址方案应用到非相干光通信系统中。相比于现有的光正交多址系统，本发明所提系统具有峰均功率比低，在多径信道下的传输性能优，并且系统复杂度低、设计灵活等优势。

主权项：1.一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，其特征在于，包括发送端和接收端；所述发送端包括依次连接的调制模块、预处理模块、综合滤波器组处理模块、数字模拟转换模块、偏置与驱动电路模块以及光源，其中：调制模块，用于对来自M个用户的比特流分别进行脉冲幅度调制，生成M路调制符号流；预处理模块，用以抵抗每路调制符号流经由多径信道传输带来的干扰，以及将每个用户的输入信号与等效信道的线性卷积变成循环卷积，有利于后续的频域均衡处理；综合滤波器组处理模块，用于对所要传输的M路调制符号流分别进行综合滤波器组处理，使得每个用户的调制符号流分别加载到综合滤波器组的一个宽带子载波上；数字模拟转换模块，用于对所要传输的M路数字信号流分别进行数字模拟转换，生成M路模拟信号流；偏置与驱动电路模块，用于对M路模拟信号流分别进行放大，同时每路信号各自附加对应的直流偏置，使得经过放大和偏置后的M路模拟信号流与对应光源的正常工作区间相匹配，所述直流偏置取值为被附加直流偏置的信号的标准差的k倍；光源，用于在经过放大和偏置的M路模拟信号流的驱动下发光，从而将M路模拟信号流分别转换为光强信号，并发送到对应用户的光通信多径信道中；所述接收端包括依次连接的光电转换模块、放大滤波模块、模拟数字转换模块、分析滤波器组处理模块、后处理模块、均衡模块以及解调模块，其中：光电转换模块，用于将接收到的光强信号通过光电转换模块转换为电信号；放大滤波模块，用于对经过光电转换后的电信号进行放大和滤波，使其信号幅度处于后续模拟数字转换模块的工作区间，同时滤除直流分量以及带外噪声；模拟数字转换模块，用于将放大滤波后的模拟信号流转换成数字信号流，便于接收机处理；分析滤波器组处理模块，用于将一路多载波信号重新分解为M路并行传输的符号流；后处理模块，用以对抗每路调制符号流经由多径信道传输带来的干扰，以及将每个用户的输入信号与等效信道的线性卷积变成循环卷积，有利于后续的频域均衡处理；均衡模块，用于对分析滤波器组处理模块输出的M路并行符号流进行均衡操作，消除分析滤波器组、综合滤波器组和信道畸变对信号产生的影响；解调模块，用于对经过均衡的M路并行符号流分别进行判决和解调，即解星座图映射，从而将M路脉冲幅度调制符号流解调为对应的M个用户的输入比特流；使用与用户数相等的宽带子载波，用以降低系统的计算复杂度以及降低系统的峰均功率比，所述综合滤波器组处理模块采用M通道滤波器组，具体包括：M路并行P倍上采样器，用于对调制符号流进行P倍上采样，从而生成P组镜像频谱；M路并行子带综合滤波器，用于对上采样后的调制符号流进行子带滤波，取出对应的一组镜像频谱；所述分析滤波器组处理模块采用M通道滤波器组，具体包括：M路并行子带分析滤波器，每路子带分析滤波器的频带与其对应的子带综合滤波器相同，用于对接收到的多载波信号进行子带滤波，取出信号中对应该子带分析滤波器的某段频带，从而生成M路并行子带信号；M路并行P倍下采样器，用于对经过子带分析滤波器的多路子带信号进行P倍下采样，降低采样速率，从而将子带频谱扩展到整个频带，生成M路并行低速符号流；所述预处理模块取以下任意两种模块之一：添加循环前缀模块，将每个子载波上长度为L的数据块的后LCP个符号复制到数据块头部，其中LCP与综合滤波器组的子带滤波器长度Nf，信道长度Lch以及采样因子P的关系为： 其中，表示向上取整；零填充模块，在每个子载波上长度为L的数据块后填充LZP个0，其中LZP与后续综合滤波器组的子带滤波器长度Nf，信道长度Lch以及采样因子P的关系为：

全文数据：一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统技术领域[0001]本发明涉及一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，属于非相干光通信技术领域。背景技术[0002]作为一种以光波为传输介质的通信方式，近年来，光通信正逐渐成为通信领域的研究热点。光波和无线电波虽同属电磁波，但光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短。因此，光通信具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优势。[0003]光通信按照收发机的相干性可分为相干光通信和非相干光通信。相干光通信方案与射频通信几乎一致;而非相干光通信方案则有很大不同，它不需要恢复载波，更易于实现，是一种很有竞争力的通信方案。非相干光通信的主要实现方式是强度调制直接检测IMDD,IntensityModulationDirectDetection，即将信息调制在光源发出的光信号的强度上进行传输，然后在接收端使用光电探测器检测光强的变化以恢复出原来的信息。由此可见，頂DD通信要求发送端信号必须满足正实数性质。另外，頂DD通信方案既可以应用在基于发光二极管或激光的光无线通信系统中，也可以应用在以光纤为介质的有线光通信系统中。[0004]鉴于IMDD光通信方案的优势，本发明的技术内容限定于IMDD光通信方式，所公布的系统和方法适用于IMDD信道，包括无线光通信信道和有线光通信信道。另外，考虑到无线光通信信道中反射与发光二极管调制带宽较小，以及有线光通信信道中色散效应等引发的多径效应，本发明的研究主要建立在光通信多径信道的基础上。[0005]多址技术把位于不同地点的多个用户接入一个公共传输媒质，实现各用户之间的协同通信，是未来光通信网络中颇具应用前景的技术候选。直流偏置光正交频分多址DC0-0FDMA，DirectCurrentBiasedOptical-OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess是较为先进的多址方案，在现有光通信网络中得到了广泛应用，但DCO-OFDMA存在对载波频率偏移敏感，带外泄露较大和峰均功率比（PAPR,PeaktoAveragePowerRatio较高等缺点，不能满足未来光通信系统对频谱效率、能量效率、[0006]因此，需要研究新的多址接入方案以适应未来非相干光通信系统的新要求。基于窄子带滤波器组的多址接入系统能够取得优于DC0-0FDMA系统的误码率性能并且系统设计的灵活性较高，然而，基于窄子带滤波器组的多址接入系统中的综合滤波器组和分析滤波器组需要满足完全重构或近似完全重构条件，并且依然存在PAPR较高等缺点。在此基础上，本发明提出了一种基于宽子带滤波器组的多址接入方案，其将频谱分为多个带宽相同或不同的宽子带，每个单一频率的子带承载来自一个用户的信号流，并且综合滤波器组和分析滤波器组不需要满足完全重构或近似完全重构条件。因此，本发明所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统有如下优势:每个子带有着很好的频率限制性，有助于提升系统的误码率性能;综合滤波器组和分析滤波器组的设计更为灵活，有利于降低系统设计的复杂度;每个用户只占用一个宽带子载波，有利于降低系统的PAPR。发明内容[0007]本发明正是针对非相干光通信系统中现有多址方案峰均功率比较高和多径信道下性能下降等缺点，提供了一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，可以克服现有多址方案的缺陷。[0008]为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，包括发送端和接收端：[0009]所述发送端，包括：[0010]调制模块，用于对来自M个用户的比特流分别进行脉冲幅度调制，生成M路调制符号流；[0011]预处理模块，用以抵抗每路调制符号流经由多径信道传输带来的干扰，以及将每个用户的输入信号与等效信道的线性卷积变成循环卷积，有利于后续的频域均衡处理；[0012]综合滤波器组处理模块，用于对所要传输的M路调制符号流分别进行综合滤波器组处理，使得每个用户的调制符号流分别加载到滤波器组的一个宽带子载波上；[0013]数字模拟转换模块，用于对所要传输的M路数字信号流分别进行数字模拟转换，生成M路模拟信号流；[0014]偏置与驱动电路模块，用于对M路模拟信号流分别进行放大，同时每路信号各自附加对应的直流偏置，使得经过放大和偏置后的M路模拟信号与对应光源的正常工作区间相匹配，所述直流偏置取值为被附加直流偏置的信号的标准差的Hf;[0015]光源，用于在经过放大和偏置的M路模拟信号流的驱动下发光，从而将M路模拟信号分别转换为光强信号，并发送到对应用户的光通信多径信道中；[0016]所述接收端包括：[0017]光电转换模块，用于将接收到的光强信号通过光电转换器转换为电信号；[0018]放大滤波模块，用于对经过光电转换后的电信号进行放大和滤波，使其信号幅度处于后续模拟数字转换模块的工作区间，同时滤除直流分量以及带外噪声；[0019]模拟数字转换模块，用于将放大滤波后的模拟信号流转换成数字信号流，便于接收机处理；[0020]分析滤波器组处理模块，用于将一路多载波信号重新分解为M路并行传输的符号流；[0021]后处理模块，用以对抗每路调制符号流经由多径信道传输带来的干扰，以及将每个用户的输入信号与等效信道的线性卷积变成循环卷积，有利于后续的频域均衡处理；[0022]均衡模块，用于对分析滤波器组输出的M路并行符号流进行均衡操作，消除滤波器组和信道畸变对信号产生的影响；[0023]解调模块，用于对经过均衡的M路并行符号流分别进行判决和解调，即解星座图映射，从而将M路脉冲幅度调制符号流解调为对应的M个用户的输入比特流。[0024]进一步的，所述基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统使用与用户数相等的宽带子载波，用以降低系统的计算复杂度以及尽可能降低系统的峰均功率比。[0025]进一步的，所述综合滤波器组处理模块采用M通道滤波器组，结合实际情况，每个用户所占带宽可以相同也可以不同。具体包括:M路并行P倍上采样器，用于对调制符号流进行P倍上采样，从而生成P组镜像频谱;M路并行子带综合滤波器，用于对上采样后的调制符号流进行子带滤波，取出对应的一组镜像频谱；[0026]所述分析滤波器组处理模块采用M通道滤波器组，其不需要满足完全重构或近似完全重构条件。具体包括:M路并行子带分析滤波器，每路子带分析滤波器的频带与其对应的子带综合滤波器相同，用于对接收到的多载波信号进行子带滤波，取出信号中对应该子带分析滤波器的某段频带，从而生成M路并行子带信号;M路并行P倍下采样器，用于对经过子带分析滤波的多路子带信号进行P倍下采样，降低采样速率，从而将子带频谱扩展到整个频带，生成M路并行低速符号流。[0027]进一步的，所述预处理模块可以取以下任意两种模块之一：[0028]添加循环前缀模块，将每个子载波上长度为L的数据块的后Up个符号复制到数据块头部。其中Up与综合滤波器组的子带滤波器长度Nf，信道长度Uh以及采样因子P的关系为：[0029][0030]其中，「1表示向上取整；[0031]零填充模块，在每个子载波上长度为L的数据块后填充Lzp个0。其中Lzp与后续综合滤波器组的子带滤波器长度Nf，信道长度Uh以及采样因子P的关系为：[0032][0033]所述后处理模块取以下两种模块之一：[0034]去除循环前缀模块，当预处理模块采用添加循环前缀模块时使用；对于每个接收子带，分别将接收信号的前Up个符号去除；[0035]重叠相加模块，当预处理模块采用零填充模块时使用;对于每个接收子带，分别将接收信号的后Lzp个符号叠加到前L个符号上。[0036]进一步的，所述均衡模块通过FFT将所有用户的符号流转换到频域，经过联合频域均衡后再通过IFFT变换回时域;其中的联合频域均衡操作将所有子带的频域信号联合在一起进行最小均方误差均衡。[0037]有益效果：本发明公布了一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，相比于现有的光正交多址方案，本发明的技术方案有如下有益效果：[0038]1本发明的技术方案中，综合滤波器组处理模块和分析滤波器组处理模块不需要满足完全重构或近似完全重构条件，增加了系统设计的灵活性，降低了系统设计的复杂度；[0039]2本发明的技术方案中，每个用户只占用一个宽带的子载波，而不像现有的光正交多址方案那样每个用户占用多个窄带的子载波，有利于降低系统的PAPR;[0040]3本发明的技术方案采用预处理模块、后处理模块与均衡模块相结合的方式，进一步降低了接收端符号间与子载波间的干扰，从而提升了系统在多径信道下的误码率性能。附图说明[0041]为了更清楚地说明本发明的技术方案和实施例，下面对技术方案描述和实施例中需要使用的附图作简单说明。[0042]图1为所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统的发送端和接收端系统框图；[0043]图2为所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统的发送端和接收端的具体实施框图；[0044]图3为实施例1中，在多径信道下，采用所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统与现有DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统的误比特率曲线随比特信噪比变化仿真对比图；[0045]图4为实施例1中，采用所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统与现有DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统的峰值平均功率比仿真对比图；[0046]图5为实施例2中，在多径信道下，采用所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统与现有DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统的误比特率曲线随比特信噪比变化仿真对比图；[0047]图6为实施例2中，采用所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统与现有DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统的峰值平均功率比仿真对比图；具体实施方式[0048]下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。应理解下述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本发明所附权利要求所限定的范围。[0049]如图2所示，本发明描述了一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，用于克服现有光正交多址方案的固有缺陷，所述系统包括发送端和接收端；[0050]所述发送端包括：[0051]调制模块，用于对来自M个用户的输入比特流分别进行调制，生成M路调制符号流；考虑到非相干光通信系统中发送端信号的正实数特性，本发明采用脉冲幅度调制（PAM，PulseAmplitudeModulation，以此来产生实数的调制符号流；[0052]预处理模块，用于对每路PAM调制符号进行预处理，以抵抗多径信道传输带来的干扰，以及将每个用户的输入信号与等效信道的线性卷积变成循环卷积，便于多径信道下接收端的频域均衡处理;所述预处理操作首先将调制后的每路符号流划分成长度为L的数据块;所述预处理模块可以取以下任意两种模块之一：[0053]添加循环前缀CP，CyclicPrefix模块，将每个子载波上长度为L的数据块的后LCP个符号复制到数据块头部。其中Up与综合滤波器组的子带滤波器长度Nf，信道长度Lch以及采样因子P的关系为：[0054][0055]零填充（ZP，ZeroPadding模块，在数据块的尾部添加若干个零;在每个子载波上长度为L的数据块后填充Lzp个0。其中Lzp与后续综合滤波器组的子带滤波器长度Nf，信道长度Ld1以及采样因子P的关系为：[0056][0057]综合滤波器组处理模块，用于对所要传输的M路调制符号流进行综合滤波器组处理，使得每个用户的调制符号流分别加载到滤波器组的一个宽带子载波上;采用M通道滤波器组，结合实际情况，每个用户所占带宽可以相同也可以不同；所述参数M取值为M=4对应地，上采样因子？=4;所述综合滤波器组中第111111=1，2，-_，个子带综合滤波器可采用如下频域搬移方法来产生：[0058][0059]其中，Nf=32，hPη为原型滤波器的参数；[0060]数字模拟转换模块，用于对所要传输的M路数字信号流分别进行数字模拟转换，生成M路模拟信号流；[0061]偏置与驱动电路模块，用于对M路模拟信号流分别进行放大，同时每路信号各自附加对应的直流偏置DC，DirectCurrent，使得经过放大和偏置后的多路模拟信号与对应光源的正常工作区间相匹配;所述直流偏置取值为被附加直流偏置的信号的标准差的k倍;所述参数k取值为k=2;[0062]光源，用于在经过放大和偏置的M路模拟信号流的驱动下发光，从而将M路模拟信号分别转换为光强信号，并发送到对应用户的光通信多径信道中；[0063]所述接收端包括：[0064]光电转换模块，用于将接收到的光强信号通过光电转换器转换为电信号；[0065]放大滤波模块，用于对经过光电转换后的电信号进行放大和滤波，使其信号幅度处于后续模拟数字转换模块的工作区间，同时滤除直流分量以及带外噪声；[0066]模拟数字转换模块，用于将放大滤波后的模拟信号流转换成数字信号流，便于接收机处理；[0067]分析滤波器组处理模块，用于将一路多载波信号重新分解为M路并行传输的符号流；所述分析滤波器组为MM=4,对应地，下采样因子P=4通道滤波器组，不需要满足完全重构（PR，PerfectReconstruction或近似完全重构（NPR,NearlyPerfectReconstruction条件；对应综合滤波器组处理模块，所述分析滤波器组中的第mm=I,2,…，M个子带分析滤波器可取为对应频带的子带综合滤波器的匹配滤波形式：[0068][0069]其中，Nf=32;[0070]后处理模块，用于对抗每路调制符号流经由多径信道传输带来的干扰，以及将每个用户的输入信号与等效信道的线性卷积变成循环卷积，便于后续的均衡处理;所述后处理模块与发送端的预处理模块相对应，取以下两种模块之一：[0071]去除循环前缀模块，对应发送端的添加CP预处理;对于第mm=l，2，···，M个接收子带，将接收信号的前Up个符号去除；[0072]重叠相加模块，对应发送端的添加ZP预处理;对于第mm=l，2,…^个接收子带，将接收信号的后Lzp个符号叠加到前L个符号上。[0073]均衡模块，用于对分析滤波器组输出的M路并行符号流进行频域均衡操作，消除滤波器组和信道畸变对信号产生的影响;所述频域均衡处理通过FFT将所有用户的符号流转换到频域，经过联合频域均衡后再通过IFFT变换回时域。[0074]将综合滤波器组、实际经过多径信道以及分析滤波器组的级联视为信号传输的等效信道，则从输入子带m到输出子带k的等效信道冲激响应ck,mi为：[0075][0076]其中*表示线性卷积，为等效信道的长度，Uh为第m个用户实际经过的信道hmη的长度。经过后处理的接收信号可以表示为用户数据与等效信道的循环卷积：[0077][0078]使用Rkq、Dmq、Hk,mq和Zkq分别表示频域的rkj、dmj、ck,mj和Zkj，其中9=1，2，···，ί。将上式改写到频域即为：[0079][0080]固定每个q，将所有子带的频域信号联合在一起进行均衡。所有子带频域信号的联合表达式即为：[0081][0082]其中[0083][0084][0085][0086][0087]对于FFT所得频域上的所有信号（S卩q=l，2，···，L都进行相应的子带联合频域最小均方误差（MMSE,MinimumMeanSquareError均衡：[0088][0089][0090]其中q为Hq的共辄转置：为噪声功率，Ps为信号功率。[0091]解调模块，用于对经过均衡的M路并行符号流分别进行判决和解调，恢复出原始的来自M个用户的输入比特流。具体包括:对均衡模块输出的M路并行符号流分别进行符号判决;对判决后的M路符号流分别进行4-PAM解调，即解星座图映射，从而将M路调制符号流分别解调为对应的M个用户的比特流。[0092]实施例：[0093]如图2所示，本系统下述2个实施例均采用4-PAM调制；借助与用户数M=4相等的宽带子载波进行数据传输;子带综合分析滤波器的长度Nf=32，并且综合分析滤波器组不需要满足完全重构或近似完全重构条件;多径信道的长度Uh取3和6。[0094]实施例1:接收端的预处理模块采用添加CP模块，本发明中取Lcp=17Uh=3,6;对应地，在接收端进行去除CP的后处理模块。[0095]图3比较了在上述实施例1中，在多径信道下，所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统与现有DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统的误比特率随比特信噪比EbΝΟ变化的仿真曲线。其中，为了比较的公平性，DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统与本发明所提系统的直流偏置取值都为偏置前信号标准差的k=2倍;且基于窄子带滤波器组的多址接入系统的调制方式为4-PAM调制，DW-OFDMA系统的调制方式为42=16进制正交幅度调制（16-QAM，16-QuadratureAmplitudeModulation，子载波数目均为N=128所选调制方式和子载波数目保证了：DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统与本发明所提系统占用同样的频带、采用同样的比特发送速率）。图3结果表明，所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统的误比特率性能同时优于DC0-0FDMA系统和基于窄子带滤波器组的多址接入系统，该优势是由于所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统的加CP处理、去CP处理以及联合频域均衡处理，进一步降低了接收端子载波间的干扰，从而提高了系统的误码率性能。[0096]图4比较了在上述实施例1中，采用所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统与现有DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统的PAPR仿真对比图。图4结果表明，所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统的PAPR性能明显优于DC0-0FDMA系统和基于窄子带滤波器组的多址接入系统。该优势是由于所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统中用户数等于宽带子载波数，能够很大程度上地降低系统的PAPR。[0097]实施例2:接收端的预处理模块采用ZP模块，本发明中取Lzp=17Uh=3，6;对应地，在接收端进行重叠相加的后处理模块。[0098]图5比较了在上述实施例2中，在多径信道下，所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统与现有DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统的误比特率随比特信噪比EbΝΟ变化的仿真曲线。其中，为了比较的公平性，DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统与本发明所提系统的直流偏置取值都为偏置前信号标准差的k=2倍;且基于窄子带滤波器组的多址接入系统的调制方式为4-PAM调制，DW-OFDMA系统的调制方式为42=16进制正交幅度调制（16-QAM，16-QuadratureAmplitudeModulation，子载波数目均为N=128所选调制方式和子载波数目保证了：DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统与本发明所提系统占用同样的频带、采用同样的比特发送速率）。图5结果表明，所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统的误比特率性能同时优于DC0-0FDMA系统和基于窄子带滤波器组的多址接入系统，该优势是由于所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统的ZP处理、重叠相加以及联合频域均衡处理，进一步降低了接收端子载波间的干扰，从而提高了系统的误码率性能。[0099]图6比较了在上述实施例2中，采用所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统与现有DC0-0FDMA系统、基于窄子带滤波器组的多址接入系统的PAPR仿真对比图。图6结果表明，所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统的PAPR性能明显优于DC0-0FDMA系统和基于窄子带滤波器组的多址接入系统。该优势是由于所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统中用户数等于宽带子载波数，能够很大程度上地降低系统的PAPR。[0100]通过上述实施例可以看出，本发明所提基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统采用与用户数相等的宽带子载波进行数据传输;综合滤波器组和分析滤波器组不需要满足完全重构或近似完全重构条件;在发送端进行预处理，在接收端进行相应的后处理，并结合联合频域均衡处理，具有设计灵活、计算复杂度低、误码率与PAPR性能优等优势。

权利要求：1.一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，其特征在于，包括发送端和接收端；所述发送端，包括：调制模块，用于对来自M个用户的比特流分别进行脉冲幅度调制，生成M路调制符号流；预处理模块，用以抵抗每路调制符号流经由多径信道传输带来的干扰，以及将每个用户的输入信号与等效信道的线性卷积变成循环卷积，有利于后续的频域均衡处理；综合滤波器组处理模块，用于对所要传输的M路调制符号流分别进行综合滤波器组处理，使得每个用户的调制符号流分别加载到滤波器组的一个宽带子载波上；数字模拟转换模块，用于对所要传输的M路数字信号流分别进行数字模拟转换，生成M路模拟信号流；偏置与驱动电路模块，用于对M路模拟信号流分别进行放大，同时每路信号各自附加对应的直流偏置，使得经过放大和偏置后的M路模拟信号与对应光源的正常工作区间相匹配，所述直流偏置取值为被附加直流偏置的信号的标准差的Hf;光源，用于在经过放大和偏置的M路模拟信号流的驱动下发光，从而将M路模拟信号分别转换为光强信号，并发送到对应用户的光通信多径信道中；所述接收端包括：光电转换模块，用于将接收到的光强信号通过光电转换器转换为电信号；放大滤波模块，用于对经过光电转换后的电信号进行放大和滤波，使其信号幅度处于后续模拟数字转换模块的工作区间，同时滤除直流分量以及带外噪声；模拟数字转换模块，用于将放大滤波后的模拟信号流转换成数字信号流，便于接收机处理；分析滤波器组处理模块，用于将一路多载波信号重新分解为M路并行传输的符号流；后处理模块，用以对抗每路调制符号流经由多径信道传输带来的干扰，以及将每个用户的输入信号与等效信道的线性卷积变成循环卷积，有利于后续的频域均衡处理；均衡模块，用于对分析滤波器组输出的M路并行符号流进行均衡操作，消除滤波器组和信道畸变对信号产生的影响；解调模块，用于对经过均衡的M路并行符号流分别进行判决和解调，即解星座图映射，从而将M路脉冲幅度调制符号流解调为对应的M个用户的输入比特流。2.根据权利要求1所述的一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，其特征在于，使用与用户数相等的宽带子载波，用以降低系统的计算复杂度以及尽可能降低系统的峰均功率比。3.根据权利要求2所述的一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，其特征在于，所述综合滤波器组处理模块采用M通道滤波器组，具体包括:M路并行P倍上采样器，用于对调制符号流进行P倍上采样，从而生成P组镜像频谱;M路并行子带综合滤波器，用于对上采样后的调制符号流进行子带滤波，取出对应的一组镜像频谱。4.根据权利要求1所述的一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，其特征在于，所述分析滤波器组处理模块采用M通道滤波器组，具体包括:M路并行子带分析滤波器，每路子带分析滤波器的频带与其对应的子带综合滤波器相同，用于对接收到的多载波信号进行子带滤波，取出信号中对应该子带分析滤波器的某段频带，从而生成M路并行子带信号;M路并行P倍下采样器，用于对经过子带分析滤波的多路子带信号进行P倍下采样，降低采样速率，从而将子带频谱扩展到整个频带，生成M路并行低速符号流。5.根据权利要求1所述的一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，其特征在于，所述预处理模块取以下任意两种模块之一：添加循环前缀模块，将每个子载波上长度为L的数据块的后Up个符号复制到数据块头部。其中Up与综合滤波器组的子带滤波器长度Nf，信道长度Lch以及采样因子P的关系为：其中表示向上取整；零填充模块，在每个子载波上长度为L的数据块后填充Lzp个O。其中Lzp与后续综合滤波器组的子带滤波器长度Nf，信道长度Uh以及采样因子P的关系为：6.根据权利要求1所述的一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，其特征在于，所述后处理模块取以下两种模块之一：去除循环前缀模块，当预处理模块采用添加循环前缀模块时使用;对于每个接收子带，分别将接收信号的前Up个符号去除；重叠相加模块，当预处理模块采用零填充模块时使用;对于每个接收子带，分别将接收信号的后Lzp个符号叠加到前L个符号上。7.根据权利要求1所述的一种基于宽子带滤波器组的非相干光通信多址接入系统，其特征在于，所述均衡模块通过快速傅里叶变换FFT,FastFourierTransformation将所有用户的符号流转换到频域，经过联合频域均衡后再通过快速傅里叶逆变换（IFFT，InverseFFT回时域;其中的联合频域均衡操作将所有子带的频域信号联合在一起进行最小均方误差均衡。

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