自适应比特功率加载算法在室内可见光通信OFDM系统的节能性能

"本文主要探讨了在室内可见光通信中，如何通过使用自适应比特功率加载算法来提升系统性能，特别是针对非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)系统。作者分析了Chow、Hughes-Hartogs、Fischer三种自适应比特功率加载算法，并将其应用在ACO-OFDM和直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)系统中，对比了它们的功率效率和误码率性能。研究发现，自适应算法能有效节省光功率和电功率，其中Fischer算法表现最佳，而Hughes-Hartogs算法所需功率最高。此外，自适应ACO-OFDM在相同的信息速率下，相比于DCO-OFDM，能更加节能。" 在室内可见光通信中，光无线信道通常被定义为一个准静态环境，具有低通滤波性质的多径信道。由于可见光通信系统的功率限制，充分利用频谱资源并有效管理能量成为关键问题。为此，研究者提出了将自适应比特功率加载算法引入到ACO-OFDM系统中，这是一种有效的解决方案。ACO-OFDM是一种利用非对称限幅来提高信号质量的技术，它在可见光通信中有着广泛的应用。 自适应比特功率加载是一种策略，可以根据信道条件动态调整每个子载波上的信息比特分配，以优化系统性能。Chow算法、Hughes-Hartogs算法和Fischer算法是三种常见的自适应比特功率加载策略。这些算法的目标是在保持误码率(BER)在可接受范围内的情况下，最大限度地减少所需的发射功率。通过对这三种算法的比较，研究者发现Fischer算法在功率效率上最优，能节省约15%的光功率和30%的电功率。然而，Hughes-Hartogs算法则表现出较差的功率效率，需要更多的功率来维持同样的性能水平。 同时，对比自适应ACO-OFDM和自适应DCO-OFDM系统，结果显示，在相同的传输速率下，前者在功率效率方面具有优势。这意味着在确保通信质量的前提下，采用自适应比特功率加载的ACO-OFDM系统能够实现更高的能效比，这对于资源有限的室内可见光通信环境来说至关重要。 这项研究对于优化可见光通信系统的设计和提高其能源效率具有重要的理论和实践意义。通过选择合适的自适应比特功率加载算法，可以有效地平衡系统性能和功率消耗，为未来室内可见光通信系统的设计提供了有价值的参考。同时，这也为其他类似的功率受限通信系统提供了一种可能的优化途径。