光学空间调制与正交频分复用技术在无线通信中的应用

"Sample indexed spatial orthogonal frequency division multiplexing" 本文探讨了一种结合光学空间调制（OSM）与正交频分复用（OFDM）技术的创新方法，旨在提升无线通信系统的数据传输速率，同时保持较低的系统复杂性。在传统的单输入单输出（SISO）系统中，OSM通过利用多个发射器来实现更高的数据速率，而OFDM则广泛应用于无线信道，以提高频谱效率。 正交频分复用（OFDM）是一种多载波调制技术，它将高速数据流分解成多个低速子载波，每个子载波在频域上是正交的，从而减少了频率选择性衰落的影响。这种技术在无线通信领域，尤其是移动通信网络中得到了广泛应用，因为它能有效地对抗多径传播和频率选择性衰落。 在光通信系统中，特别是对于基于强度调制直接检测（IM/DD）的系统，非对称截断光学OFDM（O-OFDM）和直流偏置O-OFDM是两种常见的O-OFDM技术。非对称截断O-OFDM通过不对称地剪裁信号来减少功率峰值，这有利于满足光发射机的线性要求，同时保持良好的频谱效率。而直流偏置O-OFDM则是通过在信号中添加直流偏置来解决零点包络问题，以适应IM/DD系统的限制。 OSM与O-OFDM的结合，即所谓的"Sample indexed spatial orthogonal frequency division multiplexing"，进一步提升了可见光通信（VLC）的性能。VLC利用LED照明设备同时提供照明和无线数据传输，特别是在室内环境，它能够缓解现有射频（RF）无线信道的容量瓶颈。在这种双用途VLC链路中，信息不仅可以通过OFDM在频域上编码，还可以通过OSM在空间维度上编码，即通过灯具的索引来传输信息。 灯具的索引作为信息的一部分，使得多个灯具可以同时传输不同的数据流，增强了系统的并行性和容量。这种方法可以显著提高VLC系统的数据速率，同时由于灯具的位置和数量提供了额外的自由度，因此可以降低错误率，提高通信的可靠性。 "Sample indexed spatial orthogonal frequency division multiplexing"是OSM和O-OFDM技术的巧妙结合，它利用了光通信的优势，尤其是在VLC系统中的潜力，为无线通信提供了一个高效、高容量的解决方案，以应对日益增长的便携式计算设备对无线数据访问的需求。这种技术的发展和应用有望在未来无线通信领域，特别是室内通信环境中发挥重要作用，减轻RF无线信道的压力，实现照明与通信的双重功能。