Fresnel transform orthogonal chirp modulation of non-orthogonal multiple access optical communication systems

功率域非正交多址（power-domain non-orthogonal multiple access, PD-NOMA）与可见光通信（visible light communications, VLC）结合可有效提升频谱利用率。但在NOMA-VLC中，正交频分调制（orthogonal frequency division multiplexing, OFDM）易受室内多径效应影响，导致系统可靠性和通信效率下降。为此，提出了基于菲涅尔变换的啁啾调制技术，通过抑制多径效应提升数据传输可靠性。分析了可见光信道下PD-NOMA-VLC系统模型，设计了基于正交啁啾调制（orthogonal chirp division multiplexing, OCDM）的PD-NOMA-VLC系统，根据用户信道增益采用固定功率分配方法，在功率域实现NOMA多用户复用，利用离散菲涅尔变换完成OCDM调制，有效抑制多径效应。理论分析与实验结果表明，经所提出方法调制后的PD-NOMA-VLC系统，满足前向纠错误码率阈值的同时，用户1和用户2的通信性能分别提高了3.3 dB和3.2 dB，两用户的平均性能提高了3.25 dB，有效抑制了多径效应。此外，在调制阶次分别为16、32、64、128和256时，系统误码率性能分别提升2.3 dB、2.4 dB、2.8 dB、6.1 dB和4.2 dB，在保证通信可靠性的同时，提高了通信效率。