專利名稱：用于收發(fā)光信號的發(fā)射機和接收機的制作方法
用于收發(fā)光信號的發(fā)射機和接收機本發(fā)明涉及光通信領域，具體涉及自由空間光學領域。在過去，數(shù)據(jù)服務和容量要求穩(wěn)定增長。高數(shù)據(jù)率服務變得越來越多地被接受并獲得增值。在過去的十年間，干線網(wǎng)絡在容量和可靠性方面經(jīng)歷了巨大的增長，主要由于光聯(lián)網(wǎng)領域中大量開發(fā)工作。在同一時期，懂技術的終端用戶對寬帶服務(例如，第三播放(語音、視頻和互聯(lián)網(wǎng)))的帶寬要求同樣也以空前的速率增長。接入網(wǎng)絡仍然是向顧客提供帶寬密集服務的瓶頸。諸如數(shù)字訂戶線 (DSL)和線纜調(diào)制解調(diào)器(CM)之類的技術不能承載新興應用(例如，視頻點播(VoD)、交互游戲或者雙エ視頻會議)所產(chǎn)生的大量業(yè)務。因此，未來的接入技術將以成本有效方式向用戶提供高容量和操作效率以及移動性支持接入，P. Chowdhury, B. Mukherjee, D. Sarkar, G. Kramer 和 S. Dixit, “HybridWireless-Optical Broadband Access Network(WOBAN) !Prototype Development andResearch Challenges,^IEEE Network Magazine,Vol. 23,No. 3,May/June 2009,pp. 41-48。基于光纖的技術非常適合于支持集成高帶寬數(shù)字服務，并且可以緩解帶寬瓶頸，但是將光纖基礎設施部署到所有終端用戶會引起大量成本。另ー方面，無線接入網(wǎng)絡要求較少的基礎設施部署，參見 S. 0u, K. Yang, M. P. Farrera, C. Okonkwo, K. M. Guild A control bridge to automate the convergence of passive optical networks andIEEE 802,16 (WiMAX) wireless networks, Proceedings of the Fifth IEEE BroadbandCommunications, Networks and Systems Conference, Sept. 2008。此外，用戶還期望無線繩接入，尤其是用戶是移動的情況下。無線技術可以支持移動性和無線繩接入。該集成架構可以利用光纖通信的帶寬優(yōu)點，以及無線通信的移動和非視線特征，參見G. Shen,R. b. Tucker, C.-J し hae :Fixed mobile convergence arcmtectures for broadbandaccess !Integration of EPON and WiMAX,IEEE Communications Magazine,Vol. 45(2007)No. 8, pp.44-50。預期光學技術和無線技術在未來的幾十年共存,參見N. Ghazisaidi,M. Maier andC. Assi, “Fiber-wireless (FiWi) access networks a survey,，. IEEE CommunicationsMagazine, Vol. 47 (2009) No. 2, pp. 160-167。此外，預期無線電通信可以由無線光通信來補充。具體地，自由空間光(FSO)通信系統(tǒng)的部署被視為是可行的方法。在下文中，將介紹與光通信有關的ー些基礎。通常，即，對于無線電以及對于光通信而言，在發(fā)射機處，將復基帶信號Wt)轉換成發(fā)送頻帶或帶通信號。圖4a示出了這種轉換。將基帶信號從復域轉換成傳播波，傳播波具有載波頻率《，以及根據(jù)波矢量^！過自由空間的可能的延遲波傳播。發(fā)射機將該信號轉換成沿著波矢量《傳播的波。圖4b在數(shù)學上限定了波矢量。在圖4b中，\對應于相應波的波長。換言之，將復基帶信號Wt)從ー維轉換到四維，即ー個頻率維度加三個空間維度。應當注意，相對于波長在無線電通信與光通信之間存在顯著不同。盡管在無線電通信中，波長范圍近似在IOcm與40cm之間，但是光通信的波長在40到70xl0_6cm之間。換言之，無線電通信中的波長大約是天線長度的二倍，因此，可以彼此獨立地檢測到每個半波周期。這可以實現(xiàn)相干檢測。在光通信中，波長大約比光電檢測器的尺寸小5個量級，光電檢測器平均了許多波周期，并且因此產(chǎn)生信號衰落。相干檢測是不可能的，并且光電檢測器僅檢測強度。圖4c提供示出了隨時間信號Wt)的視圖。圖4c中所示的信號具有正值和負值，這對于光通信是不可能的。對于光通信，僅Wt)的正部分是可能的，禁止負部分。光源在物理上是有限的，這是因為強度不能為負。因此，如圖4d所示限制光信號，圖4d示出了與圖4c類似的視圖。然而，這次信號Wt)僅示出了正值。因此，自由空間光學中的基帶信號僅是開關鍵控(OOK)調(diào)制的。開關鍵控調(diào)制是相當基本的調(diào)制方法，在該調(diào)制方法中，如圖4c和4d所示接通和關斷信號。 類似紅外(IR)遠程控制的FSO系統(tǒng)部署強度調(diào)制(頂)，發(fā)送來自不相干光源(典型地LED)的光，或者例如使用激光二極管發(fā)送相干光?；讵氂械念A定信息序列來接通和關斷發(fā)送的光，獲得開關鍵控(00K),例如參見,M. Huchard, M. Weiss, Anna Pizzinat,b.Meyer, P.Guignard, B.Charbonnier :Ultra-broadoand wireless home networkbased on 60—Ghz WPAN cells interconnected via RoF IEEE Lightwave Journal,Vol. 26 (2008) No. 15，pp. 2364-2372，以及其中的參考文獻。預見未來的無線系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)利用光傳輸組件。ー些系統(tǒng)可以利用FS0。另ー種光傳輸技術使用導波，例如，光纖。例如在遠程控制中使用的ー些FSO系統(tǒng)使用強度調(diào)制(頂)，強度調(diào)制接通和關斷非相干光源(例如，LED)甚至相干光源(例如，激光二極管)的發(fā)射光。00K實現(xiàn)起來相當簡單，但是提供低光譜效率的缺點，即，每個帶寬較低的傳輸速率。傳統(tǒng)構思可以利用發(fā)射機側的正交調(diào)制和接收機側的直接混頻，在接收機側，接收機還使用激光器作為相干光源，參見 W. Shieh, C. Athaudage Coherent optical orthogonalfrequency division multiplexing, IET Electronics Letters, Vol.42, No. 10,S. 587-588,2006> ff. Shieh, H. Bao, Y.Tang Coherent optical OFDM Theory and design,Optics Express, Vol. 16(2008)No. 2, pp.841-859、以及 A.K. Anandarajah, P.Perry,L. P. Barry Hybrid radio over fiber system for generation and distribution ofUffB signals, Proceedings of the Tenth IEEE ICT0N, Vol. 4, (June 2008), pp.82-85。其他傳統(tǒng)構思使用非相干包絡檢測，然而假定實值調(diào)制，參見H. Paul, K. -D. Kammeyer Modeling and influences of transmitter and receiver noniinearities m optica丄OFDM transmission, Proceedings of the 13th International OFDM Workshop2008 (InOWo’ 08) ,Hamburg，August 2008。傳統(tǒng)構思通常偏好單邊帶調(diào)制(SSB)，這是由于單邊帶調(diào)制在接收機側的更簡單實現(xiàn)。在發(fā)射機側，傳統(tǒng)構思針對光信號創(chuàng)建利用激光二極管和馬赫澤德干涉儀，參見 W. Shieh, H. Bao, Y. Tang Coherent Optical OFDM Theory and Design, OpticsExpress, Bd. 16，Nr. 2，S.841-859，January 2008 ；M.Mayrock，J. Haunstein Impact ofImplementation Impairments on the Performance of an Optical OFDM TransmissionSystem, Proceedings of 32nd European Conference on Optical Communications(ECOC)，Cannes，F(xiàn)rance，September 2006 以及 A.Ali，J. Leibrich, W. Rosenkranz Spectral Efficiency and Receiver Sensitivity in Direct Detection Optical—OFDM，OFC 2009，paper 0MT7, San Diego，California，USA，22-26. 03. 200，在接收機側，另ー種激光二極管與大量光電檢測器一同使用，例如參見以下文獻的圖6 W. Shieh, H. Bao, Y. Tang Coherent Optical OFDM Theory and Design，Optics Express, Bd. 16，Nr. 2，S. 841-859，January 2008oOOK光譜效率低，在給定帶寬下僅允許小數(shù)據(jù)速率。這種缺點可以使用高階調(diào)制(HOM)來克服，例如，與多載波傳輸方案(例如，正交頻分復用(OFDM))相結合。為了實現(xiàn)這種基于HOM和OFDM的光傳輸系統(tǒng)，通常例如基于激光器或LD，在發(fā)射機處使用正交調(diào)制，并且在接收機處使用直接混頻構思，例如參見，W. Shieh, C. Athaudage Coherentoptical orthogonal frequency division mul tiplexing， _lET Electronics Letters，Vol. 42，No. 10，S. 587-588,2006。其他接收機構思基于非相干包絡檢測方案，釆用實值調(diào)制方案，參見 H. Paul，K.—D. Kammeyer !Modeling and influences of transmitter andreceiver nonlinearities in optical OFDM transmission， Proceedings of the 13thInternational OFDM Workshop 2008 (InOWo^ 08)，Hamburg, August 2008。例如在以下文獻中也處通 OFDM A. M. J. Koonen, M. G. Larrod, e，A. Ng，oma，K. Wang, H. Yang，Y. Zheng,E. Tangdiongga !Perspectives of Radio over Fiber Technologies，Proceedings ofthe 0FC/NF0EC，(Feb. 2008)，pp. 1-3。在以下文獻中討論了子載波調(diào)制(SCM) K. Kazaura,K. Wakamori, M. Matsumoto, I', higashino，K. 1'sukamoto，S. Komaki A proposal ior abroadband wireless access technology based on radio—on—FSO links， Proceedingsof the IEEE GL0BEC0M 2008，(Nov./Dec. 2008)，pp. 1-6 發(fā)射機處的光信號產(chǎn)生通?；膳c至少ー個外部馬赫澤德調(diào)制器相結合的LD,參見，D. Wake，K. Beacham :A novel switched radio over fiber architecturefor distributed antenna system.Proceedings of the 17th IEEE LE0S， VolumeI(Nov. 2004)，pp. 55-56、D. Wake, M. Webster, G. Wimpenny, K. Beacham，L. Crawford Radio over fiber for mobile communications，Proceedings of the IEEE MWP2004，(Oct. 2004)，pp. 157-160、M. Mayrock, H. Haunstein Impact of implementationimpairments on the performance of an optical OFDM transmission system,Proceedings of 32nd European Conference on Optical Communications (ECOC),Cannes，F(xiàn)rance，September 2006、A. K. Anandarajah, P. Perry, L P. Barry Hybrid radioover fiber system for generation and distribution of UWB signals， Proceedingsof the Tenth IEEE ICT0N，Vol. 4，(June 2008)，pp. 82-85、M. Arief，M. Sevia，M. Idrus,S. Alifah :The SCM/WDM system model for radio over fiber communication link，Proceedings of the IEEE RFM 2008，(Dec. 2008)，pp. 344-347、W. Shieh, H. Bao, Y. Tang Coherent optical OFDM Theory and design，Optics Express, Vol. 16 (2008)No. 2,pp. 841—859、A. Ali，J.Leibrich, W. Rosenkranz Spectral efficiency and receiversensitivity in direct detection optical-OFDM， OFC 2009， paper OMT7, San Diego,California，USA，March 2009，M. Hossen，B.-J. Jang, K. -D. Kim, Y. Park Extension ofwireless sensor network by employing RoF based 4G network, Proceedings of theEleventh ICACT 2009，(Feb. 2009)，pp. 275-278、M. Morant, T. F. Alves, R. Llorente,A.ゾ T. Cartaxo，J. Marti !Experimental comparison of transmission performanceof multichannel OFDM-UWB signals on FTTH networks, IEEE Lightwave Journal，Vol. 27(2009)，No. 10，pp. 1408-1414，以及 M. T. Riaz，R. H. Nielsen, Pedersen, J. N. Prasad,
0.B. Madsen 0n radio over fiber for heterogeneous wireless networks,Proceedingsof the Ninth IFIP WOCN, (April 2009)，pp. 1-4。在接收機處，通常使用LD和若干光電檢測器(ro)，例如參見以下文獻的圖6 :W. Shieh, H. Bao, Y. Tang Coherent optical OFDM Theory and design，Optics Express,Vol. 16 (2008) No. 2，pp. 841-859。在以下文獻中提出了發(fā)射機側的直接調(diào)制S. Sabesan，M. Crisp，R. V. Penty，
1.H.White!Demonstration of improved passive UHF RFID coverage usingoptically-fed distributed multi-antenna system, Proceedings of the IEEE RFID2009，(April 2009)，pp. 217-224 和 H. Yeh，C. W. Chow, F. Y. Shih，C. H. Wang, Y. F. Wu,Y.LiuI，D. Z. HsuI, Allan LinI，Denial Mai, S. Chi !Performance and limitation ofradio-over-fiber network using standard WiMAX signal， Proceedings of the IFIPWOCN 2009，(April 2009)，pp.1-4。其他方面是，例如在FUTON項目中使用的資源管理和服務質(zhì)量，參見D. Wake等人，H. B. Kim,M. Emmelmann,B. Rathke,A. Wolisz A radio over fiber network architecturefor road vehicle communication systems, Proceedings of the 61st. IEEEVehicular Technology Conference, Vol. 5(June 2005)，pp. 2920-2924 ；S.R. Chaudhry,H.S.AL-Raweshidy AppIication-controlled handover for heterogeneous multipleradios over fibre networks,IET Communications,Vol. 2 (2008)No. 10，pp. 1239-1250、以及 M. Kamoun，S. Yang，M.D. Courville :Multi_RAU pilots for ROF enabled distributedantenna systems, Proceedings of the First Wireless VITAE (May 2009)，pp.177-181。其他方面是具有光纖連接的遠程天線，參見L.Chen，J. G. Yu，S. Wen, J. Lu，Z.Dong, M. Huang, G.K. Chang A novel scheme for seamless integration of RoFwith centralized light wave 0FDM-WDM-P0N system, IEEE Lightwave Journal，Vol. 27(2009)No. 14，pp. 2786-2791 和 S. Sabesan，M. Crisp，R. V. Penty，I. H. White Demonstration of improved passive UHF RFID coverage using optically-feddistributed multi-antenna system, Proceedings of the IEEE RFID 2009， (April2009)，pp.217-224?？梢栽谝韵挛墨I中找到與利用聚集波束的RoF(通過光纖的無線電)有關的背景信息C. Santiago，B. Gangopadhyay, A. M. Arsenio，M. V. Ramkumar, N. R. Prasad Nextgeneration radio over fiber network management for a distributed antennasystem,Proceedings of the First IEEE Wireless VITAE, (May 2009)，pp.182-186?？梢栽谝韵挛墨I中找到使用基于激光的馬赫澤德調(diào)制器與通過光纖的UWB(超寬帶)有關的現(xiàn)有技術Z. Jia，J. Yu，G.-K. Chang :A full-duplex radio-over-fibersystem based on optical carrier suppression and reuse， IEEE Photonics Tech.Lett.，vol. 18 (2006) No. 16，pp. 1726-1728 ; J. Tang, X. Jin, Y. Zhang, X. Zhang, W. Cai Ahybrid radio over fiber wireless sensor network architecture,Proceedings of theWiCOM 2007，(Sept. 2007)，pp. 2675-2678 and S. Kuwano, Y. Suzuki, Y. Yamada, Y. Fujino，T.Fujita, D.Uchida, K. Watanabe Diversity technique employing digitized radioover fiber technology for wide-area ubiquitous network,Proceedings of the IEEEGLCffiECOM 2008，(Nov. /Dec. 2008)，pp.1-5。例如在以下文獻中示出了交換概念I. Gasulla, J. Capmany Simultaneousbaseband and radio over fiber signal transmission over a 5 km MMF I ink,Proceedings of the IEEE MWP/APMP 2008, (Sep./Oct. 2008), pp.209-212 和 S. Sabesan,M. Crisp, R. V. Penty, I. H. White !Demonstration of improved passive UHF RFIDcoverage using optically-fed distributed multi-antenna system, Proceedingsof the IEEE RFID 2009，(April 2009)，pp. 217-224。在以下文獻中考慮了干線架構A. Osseiran, E. Hardouin 和 k. Gourau d, M. Boldi, I. Cosovic, K. Gosse, J. Luo, S. Redana,ff. Mohr, J. F. Monserrat, T. Svensson, A. T olli, A. Mihovska, M. Werner :The road toIMT-advanced communication systems State-of-the-art and innovation areasaddressed by the WINNER+project, IEEE Communications Magazine, (June 2009),pp.38-47。因此，本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)光通信的改進構思。通過一種根據(jù)權利要求I所述的發(fā)射機、一種根據(jù)權利要求11所述的發(fā)送方法、一種根據(jù)權利要求12所述的接收機、一種根據(jù)權利要求17所述的方法以及一種根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)來實現(xiàn)上述目的。本發(fā)明的實施例是基于以下發(fā)現(xiàn)當在現(xiàn)有無DC中頻(IF)或射頻(RF)信號上使用附加DC(直流)分量時，可以針對光通信部署直接調(diào)制的光源。本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)在于，這種DC覆蓋的結果可以是非零交叉信號，并因此可以實現(xiàn)光信號包絡的相干檢測。此外，本發(fā)明的實施例基于以下發(fā)現(xiàn)可以利用具有DC分量的帶通信號來對非相干光源進行調(diào)制。于是，可以使用非相干光源來實現(xiàn)復包絡的相干檢測，這相比于相干光源可以較低成本獲得。本發(fā)明的實施例還基于以下發(fā)現(xiàn)在接收機處，可以使用帶通濾波單元以便檢測復包絡，帶通濾波單元可以從帶通信號中去除DC偏移。在接收機側，另一發(fā)現(xiàn)在于可以利用相當廉價的光電二極管以便接收和解調(diào)具有DC偏移的帶通信號。另一發(fā)現(xiàn)在于，在實施例中，產(chǎn)生非相干光的發(fā)光二極管(LED)或產(chǎn)生相干輻射的激光二極管(LD)作為發(fā)射機實施例中的光源。因此，實施例可以提供以下優(yōu)點馬赫澤德調(diào)制器不必在發(fā)射機側或接收機側。在接收機側，在一些實施例中，可以只利用簡單ro(光電檢測器)。實施例可以提供以下優(yōu)點相干光源不必在接收機處。實施例還基于以下實現(xiàn)由于可以相干地檢測復包絡，因此還可以傳輸相位信息。于是，作為本發(fā)明的另一發(fā)現(xiàn)，可以傳輸具有不同相位信息的多個信號，實現(xiàn)例如空間預編碼或復用技術的可能性。另一發(fā)現(xiàn)在于，基于上述方面，可以使用光信號來執(zhí)行光MIMO(多輸入-多輸出)和波束形成(BF)。本發(fā)明的另一發(fā)現(xiàn)在于，尤其在利用MIMO通過自由空間光學裝置(FSO)傳輸無線電信號時，例如通過使用包括利用LED的波束形成構思的非聚焦波束和漫散射，來實現(xiàn)更高數(shù)據(jù)速率或信道容量。本發(fā)明的實施例可以提供在任一發(fā)送側不再需要馬赫澤德調(diào)制器的優(yōu)點。實施例可以提供在發(fā)射機側可以使用非相干光源(例如，LED)的優(yōu)點。在接收機側，簡單的光電二極管可以用于光信號的接收。
使用附圖
詳細描述本發(fā)明的實施例，在附圖中圖Ia示出了發(fā)射機的實施例；圖Ib示出了接收機的實施例；圖2a示出了帶通信號與基帶信號之間的關系；圖2b至2f提供與實現(xiàn)了對非相干光源所發(fā)射的波的復振幅進行相干檢測的實施例有關的方程； 圖3a示出了發(fā)射機的實施例；圖3b示出了利用相移的發(fā)射機的另一實施例；圖3c示出了利用光源或光信號檢測器陣列的實施例的轉向幾何學；圖4a至4d示出了現(xiàn)有技術構思。圖Ia不出了發(fā)射機100的實施例。發(fā)射機100適于發(fā)送基于基帶信號的光信號?；鶐盘枒斃斫鉃殡娦盘?，與零頻率對稱，零頻率具有包括零頻率并且受特定頻率B限制的光譜，具有包括2B負頻率的總帶寬。在圖2a中示出了這種基帶信號的光譜。第一光譜105示出了具有2B帶寬的基帶信號的光譜。例如，通過對這樣的基帶信號進行混頻，可以將該基帶信號轉換成帶通信號，這在圖2a中由兩個光譜107來示出。這里，示出了帶通光譜107是以載波頻率+/-A為中心的基帶光譜105的復制。如圖2a所見，&大于2B0與基帶信號相反，帶通信號不包括零頻率，而是開始于特定頻率，如圖2a所舉例說明的開始于fcrB，并且相應地達到另一頻率&+B，負分量。在下文中，對于帶通信號而言，假定零頻率與帶通信號光譜的下限之間的光譜段中不包括頻率分量，并且在帶通光譜的上限以上和無窮大處不包括光譜分量。對于帶通信號光譜的負分量而言，類似的假定成立，SP，零頻率與帶通信號光譜的負下限(相對于幅度的上限/下限)之間不存在光譜分量，并且在帶通光譜的上限與負無窮之間不存在分量。應當注意，帶通信號可以對應于以中頻、高頻或射頻為中心的電信號，中頻、高頻或射頻是非零的。換言之，參照圖2a，頻率與中頻、高頻或射頻相對應，并且不等于零頻率?；鶐盘柨梢詫诰哂刑囟◣挼碾娦盘?。在一些實施例中，基帶信號可以對應于OFDM或UMB信號。在一些實施例中，可以執(zhí)行逐塊處理。在這樣的實施例中，基帶信號可以對應于要發(fā)送的多個符號，這多個符號從復符號字母表中獲取?；氐綀DIa的發(fā)射機100的實施例，可以看出發(fā)射機100包括用于對基帶信號進行上變換以獲得帶通信號的裝置110。此外，發(fā)射機100包括用于將帶通信號轉換成具有DC偏移的信號的裝置120。在下文中，具有DC偏移的信號應當理解為如下信號對于該信號，在有限的持續(xù)時間期間(例如由多個采樣所確定的)，平均值或均值是非零的。具有DC偏移意味著所述采樣集合上的平均值不等于零，而是具有特定值，該特定值為正或為負。通常，可以對于多個采樣逐塊執(zhí)行(即，所謂的逐塊處理)發(fā)射機100實施例中的信號處理。采樣的一個塊或段在基帶中甚至可以具有零均值，然而，用于將帶通信號轉換成具有DC偏移的信號的裝置120將帶通信號的這種塊或段的零均值屬性改變成具有非零均值的信號。如圖Ia所示，發(fā)射機100還包括用于利用具有DC偏移的信號來調(diào)制光源140的裝置130，以發(fā)送光信號。在實施例中，用于調(diào)制的裝置130可以適于對光源140進行調(diào)制，使得通過自由空間發(fā)送光信號。在實施例中，用于轉換的裝置120可以操作為使DC偏移適合光源140的特性。在實施例中，DC偏移可以適合于功率控制過程或任何特性，例如光源140的非線特性。換言之，用于轉換的裝置120可以適于執(zhí)行帶通信號的預失真，以便適合光源140的特定特性。在實施例中，作為光源140，可以使用非相干光源或相干光源。在一些實施例中，作為光源140，可以使用發(fā)光二極管(LED)。在其他實施例中，可以使用激光二極管(LD)。如圖Ia所示，在實施例中，發(fā) 射機100可選地可以包括用于對基帶信號進行發(fā)送相移以獲得經(jīng)相移的基帶信號的裝置150。相應地，用于上變換的裝置110可以適于對相移的基帶信號進行上變換，以獲得帶通信號。相應地，其他組件(即，用于轉換的裝置120、用于調(diào)制的裝置130和光源140)可以適于基于相移的基帶信號來執(zhí)行上述信號處理。在實施例中，發(fā)射機100包括用于發(fā)送具有DC偏移的帶通信號以及用于創(chuàng)建基帶信號的第二拷貝的裝置，基帶信號的第二拷貝是被相移的。相應地，用于上變換的裝置110可以適于對基帶信號和相移的基帶信號進行上變換，以獲得帶通信號和基于相移的基帶信號的帶通信號。相應地，由用于轉換的裝置120來執(zhí)行并行處理，使得將帶通信號轉換成具有DC偏移的帶通信號，并且將基于相移基帶信號的帶通信號轉換成同樣具有DC偏移的基于相移基帶信號的帶通信號。因此，用于調(diào)制的裝置130可以適于對兩個光源進行調(diào)制，一個基于具有DC偏移的帶通信號來調(diào)制，另一由同樣具有DC偏移的基于相移的基帶信號的帶通信號來調(diào)制。在其他實施例中，可以提供多個經(jīng)相移的基帶信號，并且可以調(diào)制多個光源，潛在地，上述所有均基于經(jīng)不同相移的基帶信號。在實施例中，用于發(fā)送相移的裝置150可以適于根據(jù)預編碼或空間復用方案來對基帶信號進行相移。在其他實施例中，用于發(fā)送相移的裝置150可以適于形成波束。在這樣的實施例中，發(fā)射機可以包括多個光源，例如光源的陣列。光源陣列可以對應于光源的預定幾何設置，例如，圓形陣列、線性陣列、二維或三維陣列、等距陣列等。然后裝置150對基帶信號進行操作，使得執(zhí)行空時編碼、空頻編碼或波束形成。在其他實施例中，例如，當基帶信號對應于OFDM信號時，這樣的預編碼或相移可以是子載波自適應的。換言之，不同的相移可以用于不同的子載波。在使用光源陣列的其他實施例中，相移可以適合于空間傳播信道。換言之，相移可以適合于信道的特定空間方向。其他實施例中，空間迫零塊線性均衡(ZF-BLE)可以由用于發(fā)送相移的裝置150來執(zhí)行。此外，實施例可以包括接收機200，如圖Ib所示。接收機200的實施例適于接收基于光信號的基帶信號。接收機200的實施例包括用于將光信號解調(diào)成具有DC偏移的帶通信號的裝置210。接收機200的實施例還可以包括用于補償DC偏移以獲得帶通信號的裝置220，以及用于對帶通信號進行下變換以獲得基帶信號的裝置230。如圖Ib中虛框所示，在實施例中，接收機200還可以包括用于接收光信號的裝置240。在實施例中，裝置240可以實現(xiàn)為光電檢測器，例如，光電二極管。在實施例中，接收機200可以包括多個用于提供多個光信號的光電二極管。在實施例中，光電二極管陣列可以用于接收多個光信號。光電二極管陣列可以對應于光電二極管的預定幾何設置，例如，圓形陣列、線性陣列、二維或三維陣列、等距陣列等。如圖Ib所示，在虛線框250中，接收機200可以包括用于根據(jù)空間編碼或復用方案進行接收相移的裝置250。換言之，在實施例中，接收機可以接收多個光信號。用于解調(diào)的裝置210、用于補償?shù)难b置220以及用于下變換的裝置230可以適于處理所述多個光信號，使得可以提供多個基帶信號。然后多個基帶信號在組合之前可以單獨由用于接收相移的裝置250來處理。可以在編碼方案(例如，空間復用)方面執(zhí)行針對基于多個光信號的多個基帶信號的這種單獨處理。例如，這樣的處理包括空時編碼或空頻編碼。在實施例中，其中基帶信號包括多個子載波或者是寬帶的，用于接收相移的裝置250可以適于執(zhí)行子載波自適應相移，即，可以以不同方式來對不同基帶信號中的不同子載波進行相移。此外，可以在實施例中執(zhí)行波束形成，即，多個基帶信號的相移可以適合于相應光信號的角分布或多個方向。
一些實施例可以包括在具有根據(jù)以上描述的發(fā)射機的照明設備中。換言之，在實施例中，例如在會議室可以有照明設備，該照明設備被實現(xiàn)為LED陣列。同時，LED陣列可以用于與移動設備(例如，膝上型計算機)或移動電話、PDA(個人數(shù)字助理)進行通信。在這樣的實施例中，上述光波束形成或空間復用能力可以用于在會議室向用戶提供數(shù)據(jù)服務。這樣的實施例可以提供以下優(yōu)點可以在增強的安全級別下向用戶提供高數(shù)據(jù)速率服務。與傳統(tǒng)系統(tǒng)(例如，無線局域接入網(wǎng)(WLAN))相比較，光通信提供以下優(yōu)點例如通過覆蓋窗戶來容易地屏蔽光通信，而無線電通信很難得到安全屏蔽，必須安裝電磁屏蔽。光通信提供比電磁輻射更容易控制的輻射。其他實施例可以實現(xiàn)使用照明設備(一般地)的上述發(fā)射機。例如，在家庭環(huán)境中，這樣的照明設備可以相應地用于到例如互聯(lián)網(wǎng)的無線接入、到局域網(wǎng)的局域接入。在其他實施例中，紅外光通信可以同樣用于其低成本和簡單的實現(xiàn)以及容易管理的安全目的。實施例可以實現(xiàn)在移動計算設備中。實施例可以包括膝上型計算機、PDA或移動電話，它們包括上述接收機200之一。用于上述光通信的接收波束形成可以在這樣的設備中使用，以增強數(shù)據(jù)速率，并且在一些實施例中甚至用于建立空分多址(SDMA)。在一個實施例中，LED輸出處的光強I(t)是s’ (t)的函數(shù)，描述了基帶信號。圖2b所給出的方程示出了這種關系。在該實施例中，假定恒定功率增益因子g，并且LED輸出處的光強I(t)可以由圖2c所示的方程給出。實施例可以提供另一優(yōu)點當適當布置了系統(tǒng)時，光源的非線性失真是可忽略的。因此，根據(jù)圖2b中示出的方程，該強度可以線性方式與基帶信號相關。在圖2d給出的方程中，IO描述未調(diào)制的載波，g s(t)描述經(jīng)調(diào)制的載波。圖3a示出了發(fā)射機100的原理實施例的框圖。在圖3a中，Mt)描述基帶信號，該基帶信號可以是復值的。在圖3a所示的實施例中，用于對基帶信號進行上變換以獲得帶通信號s(t)的裝置110被實現(xiàn)為混頻器?；祛l器120將復包絡變換成帶通信號。在圖3a中，用于將帶通信號轉換成具有DC偏移的信號的裝置120被實現(xiàn)為DC偏移級120。通過添加DC偏移將帶通信號轉換成非負信號。該信號可以是非負或非正。在實施例中，可以執(zhí)行逐塊處理，并且可以在處理包括采樣的塊方面建立DC偏移，然后這些采樣在每個塊內(nèi)是非零交叉的。在圖3a中，用于調(diào)制光源140的裝置130與光源140—起被示為LED，由具有DC偏移的帶通信號來控制。LED發(fā)送光信號。通常，其他光源也是可設想的，圖3a中所示的實施例利用發(fā)光二極管。在這樣的實施例中，用于調(diào)制光源140的裝置130可以對應于具有DC偏移的帶通信號與光源140的耦合。
于是實施例提供以下優(yōu)點在分別轉換到非負、非正的實值信號的之后，可以發(fā)送具有相位信息的電信息信號。換言之，帶通信號可以是實值的。在實施例中，可以根據(jù)上述描述來調(diào)制多個子載波，后續(xù)對調(diào)制多個子載波進行詳述。通常，可以對OFDM符號進行調(diào)制。圖2e示出了要發(fā)送OFDM符號h(n’k)(t)情況下的方程。在圖2e所示的方程中，n對ODFM符號進行建模，k表示用戶或在其上發(fā)送符號的鏈路。此外，a對振幅進行建模，M表示子載波的數(shù)目。此外，d(n’k)m描述針對具有符號持續(xù)時間Ts的用戶或鏈路k的塊n數(shù)據(jù)符號m。其上發(fā)送數(shù)據(jù)符號的相應子載波的頻率由以指數(shù)函數(shù)的指數(shù)給出的那部分來表 示。在一些實施例中，假定子載波相互正交。對應的帶通信號S(n’k)(t)的方程由圖2f給出。將圖2e所給出的復基帶OFDM符號轉換至基帶信號，例如通過與具有載波頻率f。的載波相混合來轉換。于是，帶通信號可以是實值的，如圖2f所示，具有DC偏移，振幅為A?；氐綀D3a，s(t)可以表示OFDM信號，首先以數(shù)字方式創(chuàng)建，并且后續(xù)被轉換到模擬信號。隨后，混頻器10可以傳送該信號或者將該信號轉換到中頻帶，或者轉換到高頻或射頻帶，這可以由帶通信號來表示。帶通信號可以是實數(shù)，由s (t)表示。在混頻后該信號可以具有零均值，即在所述信號中沒有DC偏移。因此，在參照圖3a的DC偏移級120中，將DC偏移疊加至帶通信號。具有DC偏移的帶通信號由圖3a中的s’ (t)表示，s’ (t)然后可以用于控制或調(diào)制光源140的輸出功率，光源140在圖3a中由LED表示。光波然后具有時間相關強度I (t)。在接收機側，光電接收機(例如，光電檢測器)可以接收時間相關強度Ie(t)?；旧?，可以以類似方式來處理光電檢測器的輸出信號。在實施例中，光電檢測器的輸出信號可以作為在高頻或者中頻帶中接收到的電接收信號來處理。在下文中，對采用復值基帶信號的詳細實施例進行描述。作為示例，關于實施例不以任何限制性方式來說明，對多載波調(diào)制(具體地0FDM)進行說明。在該部分中，討論實施例中對光源140的直接調(diào)制。具體地，發(fā)射機100的實施例使用直接調(diào)制光源的布置，在使用現(xiàn)有無DC的IF(中頻)或RF(射頻)信號之前，在其上添加DC分量作為針對所述光源的調(diào)制信號。此外，在接收機200的實施例中，利用帶通濾波單元的布置，該帶通濾波單元在ro之后包括DC偏移補償器，以去除任何DC偏移。實施例可以利用針對FSO信號的光源140,例如,產(chǎn)生非相干光的LED或者產(chǎn)生相干輻射的LD。實施例可以提供以下優(yōu)點不再使用馬赫澤德調(diào)制器，并且可以避免顯著的成本。在接收機200的實施例處，可以只使用簡單的H)。實施例可以提供接收機200處相干光源不再必要的優(yōu)點。圖3a是示出了直接調(diào)制原理的實施例。清楚的是，具有相位信息的電信息信號僅在被轉換成例如非負實值信號之后進行發(fā)送。這可以通過一些實施例按照以下方式來實現(xiàn)I.將復包絡變換成帶通信號。2.通過添加DC偏移將帶通信號轉換成非負信號。3.對光源(例如發(fā)光二極管(LED))進行調(diào)制。在第一步驟中，產(chǎn)生承載了要發(fā)送的信息的復值基帶信號h。出于說明的目的，考慮多載波調(diào)制，具體的是0FDM。此外，這里不考慮任何前綴的產(chǎn)生。
令
表示MXM矩陣，該矩陣代表離散傅里葉逆變換(IDFT)，參見S.L. MarpIe，Jr Digital spectral analysis with applications， Englewood Cliffs :Prentice_Hall ，1987，包括以下元素

U，U ^ {I. . .M}表示釆樣時亥lj，v，v e {I. . .M}表示子載波索引。因此，
"—I
是與第v個子載波相關聯(lián)的頻率。使用數(shù)據(jù)矢量d = (d1； d2, dM)T (I. 4)包含M個復值數(shù)據(jù)符號dv，V G {1，...，M}，(*)T表示( )的轉置，OFDM傳輸情況下的離散時間復值基帶信號由以下表示b = Dd- (I. 5)在(1.5)中忽略了任何前綴的存在，這是因為前綴與以下說明無關。信號h是圖3a中所示信號Mt)的數(shù)字版本。在對(1.5)中給定的信號h進行數(shù)模轉換和濾波之后，將圖3a中所示產(chǎn)生的基帶信號Mt)饋送到混頻器中，混頻器在中心頻率&下操作，中心頻率fQ可以是低頻(代表中頻(IF)范圍)或高頻(代表射頻(RF)范圍)。在該實施例中，裝置110被實現(xiàn)為混頻器110。對于s(t)的帶寬B，選擇f0 > B. (I. 6)得到的混頻器實值輸出信號由以下給出s(t) = ,/2-iRf {Mt) ■ t-xp {j27r/ f}} .(1.7)
V -J-d在(I. 7)中，Ed是數(shù)據(jù)符號dv, v G {I, , M}的平均能量，Td是OFDM符號的持續(xù)時間的1/M。注意，在其他實施例中，該調(diào)制也可以在數(shù)字域中執(zhí)行，即，在數(shù)模轉換之刖。在下文中，說明用于將帶通信號轉換成具有DC偏移的信號的裝置120。在圖3a中，裝置120被實現(xiàn)為DC偏移級120。在混頻之后，將(I. 7)所定義的信號s (t)饋送到DC偏移單元中。(1.7)所定義的信號s(t)是無直流(DC)的。因此該信號可以采用正值和負值。令最低值(即，s(t)的最小值)是-Sriill = mill -j.s'(f)} ,(1.8)清楚地，Smin < 0成立。信號s(t)具有Smin與-Smin之間的值。為了能夠限制s (t)對發(fā)射光的影響，以及為了控制輻射功率，值得推薦的是使用恒定的或隨時間緩慢變化的非負實值振幅信號A(t)來控制s(t)的振幅，在DC偏移單元的第一部分中該振幅信號A(t)與S(t)相乘，在一些實施例中該第一部分被稱作線性振幅控制部(LACP)?？梢曰谛畔懋a(chǎn)生該振幅信號A(t)，在實施例中該信息可以利用光源140 (例如，LED或LD)的特性，和/或可能地運行的功率控制過程。LACP的輸出信號由以下給出sA (t) = A (t) s (t) (I. 9)然后將該由(1.9)定義的信號sA(t)饋送到DC偏移單元的預失真部(PP)中。PP可以在操作于給定操作點下的SA (t) 的范圍中對光源的潛在非線特性進行預均衡。令f[X;t]是預失真特性，X是實數(shù)，預失真特征也可以隨時間緩慢變化，PP的輸出信號由以下給出Sp(t) = f [sA(t) , t]. (I. 10)該預失真的目的在于提供發(fā)送的光強，該發(fā)送的光強線性地依賴于sA(t)，而沒有任何非線性失真。此外，特性f[X ；t]可以用于對信號SA (t)進行限幅或削波。 令最低值(SP，Sp⑴的最小值)是*^i'.mill = inin(1.11)其中SP,min < O。最后，DC偏移單元的操作點部(OPP)將0(t)與Sp(t)相加，以產(chǎn)生s' (t) = Sp (t) +0 (t) (I. 13)其中，0(t)彡_SP,min (I. 12) 0以便將Sp (t)轉換成非負實值信號s’ (t)，其中sr ⑴彡 0. (I. 14)在其他實施例中，S，⑴可以是非正的，即s' (t) ( O。通常，0(t)是恒定的或僅隨時間緩慢變化。在下文中，將詳細說明利用具有DC偏移的信號來調(diào)制光源140以發(fā)送光信號的裝置130。在一些實施例中，裝置130可以對應于裝置120與光源140之間的電連接。在其他實施例中，為了調(diào)制光源，可以由裝置130實現(xiàn)一些其他處理。最后，在(1.13)中介紹的非負實值信號s’ (t)用于調(diào)制光源，例如LED。所產(chǎn)生的光具有時間相關強度I (t)，該時間相關強度I (t)承載例如(I. 7)所定義s (t)的中包含的信息。在接收機200側，用于將光信號解調(diào)成具有DC偏移的帶通信號的裝置210可以被實現(xiàn)為光電二極管(PD)。用于補償DC偏移以獲得帶通信號的裝置220可以被實現(xiàn)為帶通濾波器。用于對帶通信號進行下變換以獲得基帶信號的裝置230可以被實現(xiàn)為混頻器。在接收機處，在ro中將具有光強I (t)的接收光轉換成電信號。在具有單位振幅的單個路徑信道的情況下，該電信號可以由以下給出e1 (t) = sA (t) +0 (t) +n (t), (I. 15)其中n(t)表示加性噪聲，典型地，具有雙邊光譜噪聲功率密度凡/2的熱噪聲。在由信道脈沖響應(CIR)h(t，t)(t是延遲參數(shù))表征的光學多徑信道的情況下，PD產(chǎn)生輸出信號e^(t) — h(T.f)傘,sa(t)十 Of(t) + n.(t) / (f — T)ii(r. f)dr + Of(f) + iHt). (1.16)
J — CO其中，*表示卷積，相對于T進行運算。隨時間緩慢變化的信號0’ (t)由施加至e’ (t)的帶通濾波器來抑制。然后在實施例中可以對該帶通濾波器的輸出信號進行處理，就好像該輸出信號是RF或IF接收信號一樣。在下文中，描述MMO與自由空間光學裝置的組合，其利用上述發(fā)射機100的實施例和上述接收機200的實施例。首先，考慮針對滿足窄帶標準的信號的發(fā)送波束形成。然而，應當注意，實施例不限于此。隨后，將在其他實施例中說明針對不滿足窄帶標準的信號(因而，認為是寬帶信號)的處理。圖3b示出了發(fā)射機100的另一實施例，該發(fā)射機100還包括用于對基帶信號這(t)進行發(fā)送相移的裝置150。圖3c示出了所使用的幾何結構。圖3c示出了天線元件匕，可以指代光源140。給出了相對于基準點RP的所有角 度和距離，在圖3c中也示出了該基準點RP。此外，圖3c示出了基準線和信息承載信號的方向，該方向相對于基準線的角度為Pw。此外，圖3c示出了相對于基準線的角度為產(chǎn)〕的干擾信號kit)光源ka與基準點的距離為產(chǎn)〕。天線或光源140與基準點之間的直接連接具有相對于基準線的角度^㈨。圖3b示出了針對光源kT(kT G {I,..., Kt})的發(fā)射機路徑。對于以下實施例考慮具有以下參數(shù)的無線通信系統(tǒng)假定突發(fā)串發(fā)送，其中突發(fā)串包含兩個數(shù)據(jù)承載部分，每個部分由M個數(shù)據(jù)符號組成，參照(1.4)的d。考慮單個發(fā)射機(TX)與單個接收機(RX)之間的鏈路。還假定TX使用Kt個發(fā)送光源(例如LED)，并且RX具有Kk個接收PD。在TX處，假定天線元件或光源Kt (kT e {I，...，KT})與天線或光源陣列的基準點之間的距離由/(fcr)表示，例如參見 J. J. Blanz, A. Papathanassiou, M. Haardt, I. Furio,P. ff. BaierSmart antennas for combined DOA and joint channel estimation intime-slotted CDMA mobile radio systems with joint detection, IEEE Transactionson Vehicular Technology, vol. 49(2000), pp.293-306。此外，假定沿著最多Kd個方向引導每個發(fā)送信號，每個由kd表示，kdG {1，…，Kd}。這可以通過在Kt個光源中的每一個處處理基帶信號Mt)的相位來實現(xiàn)，參見圖3b。根據(jù)J. J. Blanz 等人對角度 (kT G {1， ，KT})和產(chǎn))(kd G {l，...，Kd})的定義與圖3c相對應，并且^ — ^r-(1.17,1
/0其中，C。對應于光速，fQ是在(1.6)和(1.7)中使用的IF或RF中心頻率，得到的
相位為
I ( )
v-(kT, kd) = 2w cos {,3(fcd) - a(fcT)} . kTKt }, kA € {I,---, lid}.
(1.18)使用(I. 18)，圖3b中所示相移器的輸出信號由以下給出4fT)W = Yl ‘expIHKfcT, hi)}■ At € {I:- ,/It}- (1-19)
二 I由(I. 19)所定義的信號⑴的所有其他處理步驟與上述那些步驟相同，除了以下事實對于每個發(fā)送光源kT，kT G {1，...，Kt}而言可以分離執(zhí)行這些步驟。在下文中，詳述針對寬度信號(S卩，針對不滿足窄帶假定的信號)使用發(fā)送波束形成的實施例。
寬帶信號的空間處理的可行方式是，將這些信號視為固定數(shù)目的窄帶信號的適當線性疊加。令Mt)表示所考慮的初始寬帶信號，例如在圖3b中示出了至數(shù)據(jù)路徑的輸入。圖3b中所示的相移器可以在其輸入處包含信號分析器，該信號分析器執(zhí)行將寬帶信號s(t)分成N個窄帶信號s(n) (t), n G {1，. . .，N}。例如通過在時域中允許信號處理的濾波器組或者通過應用能夠實現(xiàn)頻域的進一步處理的變換(例如，傅里葉變換)來進行這種信號分離。在實施例中，可以在頻域或者時域中執(zhí)行信號處理。首先，說明頻域中信號處理。傳統(tǒng)系統(tǒng)在時域或在頻域中使用針對UWB系統(tǒng)的波束形成，參照Godara，L.C.Applications of antenna arrays to mobile communications, part II Beam-formingand direction-of-arrival consideration s. Proceedings of the IEEE，Bd. 85 (1997)，s. 1195-1245。例如，針對脈沖無線電考慮時域波束形成，針對多載波傳輸考慮頻域處理。根據(jù)現(xiàn)有技術的觀點，參照 Godara, L. C. !Applications of antenna arrays to mobilecommunications, part I!Performance improvement and feasibility and systemconsiderations,Proceedings of the IEEE,Bd.85 (1997), S.1031-1060 和 Godara, L. C.Applications of antenna arrays to mobile communications, part II Beam-formingand direction-of-arrival considerations. Proceedings of the IEEE, Bd. 85(1997),S. 1195-1245，頻域中和時域中的波束形成構思不等同。針對UWB系統(tǒng)的傳統(tǒng)波束形成構思考慮形成單個波束。這對應于從單個空間方向接收信號。通常，對超高數(shù)據(jù)速率和無線通信系統(tǒng)的需求日益增加。這在基于分組的通信服務介紹中已被證明，例如，在通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)中、在數(shù)字視頻廣播(DVB)(同樣用于手持設備(DVD-H))中以及在數(shù)字多媒體廣播(DMB)中。此外，存在實現(xiàn)針對短距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)某瑢拵o線系統(tǒng)(UWB)的總體行為?？梢灶A期UWB系統(tǒng)可以使用多載波構思，例如0FDM，如針對WMEDIA構思所提出的，參見http://www. wimedia. org/en/resources/index, asp id = res#presentations。此外，可以考慮本質(zhì)上利用頻率分集的多載波構思。這些系統(tǒng)中的一些系統(tǒng)可以連同OFDM—起使用快速跳頻(FFH/0FDM)。研究結果表明UWB中的FFH/0FDM可以提供傳輸?shù)娘@著提高，并從而提供數(shù)據(jù)速率和資源利用率或效率的進一步增加?？梢栽赨WB 中使用智能天線技術,參見 Siriwongpairat, W. P. ；Su, ff. ；01fat, M.；Liu,K. J. R. :Multiband_0FDM MIMO coding framework for UffB communication systems,IEEE Transactions on Signal Processing, Bd. 54 (2006), S. 214-224。智能天線(例如MMO構思或波束形成構思)保證數(shù)據(jù)速率的進一步增加以及傳輸?shù)倪M一步提高。一個構思是自適應波束形成，參見 Godara, L. C. !Applications of antenna arrays to mobilecommunications, part I!Performance improvement and feasibility and systemconsiderations,Proceedings of the IEEE,Bd. 85(1997), S. 1031-1060 和 Godara, L. C.Applications of antenna arrays to mobile communications, part II Beam-formingand direction-of-arrival considerations, Proceedings of the IEEE, Bd. 85(1997),S.1195-1245。通常，波束形成可以用于無線通信系統(tǒng)，對于該無線通信系統(tǒng)，信號帶寬與載波頻率之間的關系明顯小于I。這對應于窄帶假定。對于可以在一些實施例中使用的UWB系統(tǒng)，可以違反這種假定。因此，在實施例中，考慮窄帶條件的違背，可以執(zhí)行針對UWB系統(tǒng)的自適應波束形成。例如在以下文獻中可以找到針對窄帶條件的說明Godara，L. C.Applications of antenna arrays to mobile communications, part II Beam-formingand direction-of-arrival considerations，Proceedings of the IEEE，Bd.85 (1997)，s. 1195-1245。實施例可以明確地考慮窄帶條件的違背以及多個用戶或鏈路。因此，本發(fā)明的實施例同樣可以針對分別從多個方向發(fā)生撞擊(impinging)波并向多個方向發(fā)送撞擊(impinging)波的情況,使用自適應波束形成。此外，本發(fā)明的實施例可以考慮也使用光通信的UWB系統(tǒng)中自適應波束形成與FFH/0FDM的結合。實施例可以將多載波構思與波束形成構思相結合并且可以考慮信號的子載波特定加權。換言之，對于單個發(fā)射機-接收機對以及僅單個 空間方向用于發(fā)送的情況，可以利用每天線元件或光源的波束形成權重矢量。此外，實施例可以將該構思擴展至多個用戶和光通"[目。單個空間方向(分別向該單個空間方向傳播波和從該單個空間方向接收波)的假定與傳輸信道的多徑特性相沖突。因此實施例可以假定波從多個空間方向向接收機撞擊，并且發(fā)射機利用多個空間方向用于波傳輸。因此，實施例可以在發(fā)射機處以及在接收機側考慮針對多個空間方向的波束形成。實施例還可以將該構思與FFH/0FDM和UWB相結合。在下文中，使用時間離散表示，時間離散表示使用矢量表示和矩陣表示。隱含地，假定系統(tǒng)的數(shù)字實施和實現(xiàn)。在以下實施例中，假定數(shù)據(jù)逐塊傳輸。每個數(shù)據(jù)塊有M個復數(shù)據(jù)符號么，塵…么。每個符號取自基數(shù)為M的符號字母表Y。通常，符號字母表可以隨著數(shù)據(jù)符號而變化。數(shù)據(jù)塊可以由用戶特定數(shù)據(jù)矢量來表示。d{k)(2.1)其中，(*)T表示轉置。用戶特定數(shù)據(jù)塊表示具有M個復值采樣的用戶特定多載波符號(2.2)實施例使用傳統(tǒng)0FDM，可以通過應用離散傅里葉逆變換(IDFT)來創(chuàng)建OFDM符號。IDFT可以由幺正MXM矩陣來表示。
[虬…[叱]
^ _ 隊；虬(2.3)
1 亂,2…亂,Mv具有以下元素[處=(2.4)使用(2. I)中的d和(2. 3)中的S來獲得b(k) = Dd(k)- (2.5)
在使用FFH/0FDM 構思的實施例中，同樣參照 Scholand，T. ；Faber, T. ;Seebens，A. ;Lee，J. ;Cho，J. ;Cho，Y. ;Lee，H. W. ； Jung, P. Fast frequency hopping OFDMconcept，Electronics Letters，vol. 41 (2005), S. 748-749，Scholand，T. ;Faber，T.；Lee, J. ;Cho，J. ;Cho，Y. ;Lee，H. W. ;Jung，P. An Introduction to FFH/OFDM，A NovelSystem Framework for Future Mobile Communications， Thirteenth Working Session，Wireless World Research Forum(WWRF), Jeju/Korea(2005), Scholand，T. ；Faber, T.；Lee, J. ;Cho，Y. ；Jung, P. A novel OFDM concept with fast frequency hopping forthe exploitation of frequency diversity, Proceedings of the World WirelessCongress 2005 (WWC 2005)，San Francisco/USA，2005，Scholand，T. ；Faber, T. ;Lee，J. ;Cho，J. ;Cho，Y. ；Jung, P. 0n the performance of the physical layer in anovel fast frequency hopping—OFDM conc ept， Proceedings of the World WirelessCongress 2005 (WWC 2005)，San Francisco/USA,2005, Scholand，T. ；Faber, T. ;Lee，J.；Cho, J. ;Cho，Y. ；Jung, P. Physical layer performance of a novel fast frequencyhopping-OFDM concept，Proceedings of the 1ST Mobile Summit 2005,Dresden,19. -23.Juni 2005，2可以由幺正MXM矩陣來表示
o _ [-H ]2l1 [-h]2,2 [-HI2M
; ;; (2.6)
v[—H L i [—h]m,2 …[空具有以下元素[DH]nm=-^ exp|j2^(n, m,n = VM.(2.7)該矩陣可以針對各個單獨用戶來適配。MXM矩陣小的實值元素R]n,m(m，n =1，...，M)表示相應子載波的瞬態(tài)頻率，在時刻n將數(shù)據(jù)符號分配至該相應子載波。于是，表示FFH矩陣,包括跳頻模式。此外，[ ]n,m = (m-1), m, n =(2. 8)利用來自(2. I)的d(k)和來自(2. 6)的Dh, FFH/0FDM符號獲得^}=Dhc((/<).(2.9)上述FFH可以解釋為OFDM的線性預編碼。MXM預編碼矩陣可以表示為U = DhDh, (2. 10)其中，( )H分別表示復共軛轉置，伴隨轉置。對于MXM矩陣A = DUDh (2. 11)獲得Dh = AD. (2. 12)方程(2. 9)遵照
feW =厶 Dcf ㈨■(2.13)實施例可以使用循環(huán)跳頻模式，其中[ ]n,m = mod(fn+m-l, M)，m, n = I…M. (2. 14)對于這些實施例，fn(n = I. . . M)表示時刻n第一數(shù)據(jù)符號么的瞬態(tài)頻率。該瞬態(tài)頻率矢量可以由以下方程表示f =況，fffM)T (2. 15) 在下文中，考慮使用空間分解超寬帶多徑信道的傳輸。在下文中發(fā)送超寬帶信號的發(fā)射機被稱作UWB發(fā)射機，能夠被實現(xiàn)為發(fā)射機100的實施例。相應地，接收機200的實施例可以被稱作UWB接收機。假定存在k(k= I…K)個UWB發(fā)射機和一個UWB接收機。此夕卜，假定每個UWB發(fā)射機利用具有Kt個元件的智能天線。在實施例中，這些元件可以指代光源。相應地，UWB接收機可以利用具有Kk個元件的智能天線，在實施例中，這些元件可以對應于光電接收機(例如光電檢測器)。每個智能天線或元件相對于基準點定位，如圖3c所示，同樣參見Blanz, J. J. Empfangsantennendiversitat in CDMA-Mobilfunksystemenmit gemeinsamer Detektion der Teilnehmersignale, Fortschrittberichte VDI, Reihe10 Informatik/Kommunikationstechnik, Bd. 535, Diisseldorf VDI-Verlag, 1998。對于傳統(tǒng)系統(tǒng)，假定從第k(k = 1-K)個UWB發(fā)射機僅形成單個波束。本發(fā)明實施例可以提供以下優(yōu)點這些實施例不基于這種假定，尤其在UWB系統(tǒng)中可以在空間上對空間信道進行分解，并因此假定單個傳播路徑獲得不利約束。在下文中，因此假定第k個UWB
發(fā)射機向個方向發(fā)送信號。對于數(shù)學建模，假定智能發(fā)送天線的第kT個元件與智能發(fā)送天線的基準點之間的距離等于/(M (kT = I…kt)。第k個UWB發(fā)射機(k= I…K)可以向個不同方向發(fā)送發(fā)
送信號。這些方向中的每個方向可以由基數(shù)kd,T, kdjE,/cdJ =1___K^T)來識別。此外，假定每子載波地執(zhí)行波束形成。第n個子載波的波長由Xn表示。根據(jù)圖
3c，取決于波長，角度(kT= I-Kt)和/ (* )(k= !…!(，/^二彳…/^^相位因子如下
i(kj) .
^T(/(,/(T,/(dT,ln) = 2^—-cos /'kdT)- (kT) , k = 1 …K, kT =V-K1, kiT =1-K , n =
(2.16)先驗地在UWB發(fā)射機處已知角度(kT = I…Kt)。角度/ (WdT) (k = I…K，kdJ =V--K^)是發(fā)送信號的方向，所謂的離開方向(D0D)。先驗地在UWB發(fā)射機處不能獲知這些方向，因此在一些實施例中，在形成波束之前估計這些方向。在第n個子載波處以及在智能接收天線的第kT個元件處，1XKt)加權因子如下y卜=(exp{jvT(/aT,1,2 )}, exp{jvT(/aT,2,2 )}…exp{jvT(/aT,CU )}).k = I…K，kT = 1“.Kt，n = I…M，(2. 17)方程(2. 17)提供了合計的相位因子的矢量。使用Kroncker積0和WXW單位矩陣lw，Wx{W-K-)弓I導矩陣可以由以下來表示=口卜) /w=(exp{jvT(/aT,"U )}/w, exp{jvT(/aT,2,4)}/w …exp{jk = I…K, kT = I...Kt, n = I…M,(2. 18)考慮所有子載波并且從方程(2. 18)出發(fā)，對于k個UWB發(fā)射機和智能接收天線的第kT個元件，相位矢量矩陣可以表示為
Ak'kj)「⑷”叫1 …「^t’D , /c = 1...K, Zct =1 …Kt
_ VL_ 」 L_ 」L_ 」J
(2.19)使用歸一化的I X M單位向量
° = 士 P 1 1)(2.20) M個1!/I/X (!/I/引導矩陣可以由以下可以測量的參數(shù)確定^Wt)=(u#*t)) /w, /C = 1.../Ut =1...Kt(2.21)在下文中，考慮接收機。對于接收機而言，智能接收機天線的第1^個元件與智能接收機天線的基準點之間的距離由/(M (kE = I…Kk)表示。距離/(M和/㈨)在實施例中是不同的。假定k個UWB發(fā)射機(k= I…K)發(fā)送發(fā)送信號，發(fā)送信號從個不同方向到達UWB接收機的智能接收機天線。KjHv方向中的每一個可以由基數(shù)kd，K( kdR =1--)來表示。根據(jù)圖 3c,角度由a(*R) (kE = 1“*Kk)和角度(k = I…K,/cdiR =1--)表示。
取決于子載波的相位因子可以表示為
/(^R )/ . ,、
n{kK) = cos(/ (kkdR) - (kR)),允=1..^/^=1... ，/^=1...<丄” =1..^
八n
(2.22)先驗地在UWB接收機處獲知角度(kK = I…Kk)。角度一(k = I…K，
是接收信號的方向，所謂的到達方向(DOA) 0先驗地，在UWB接收機處不能獲知這些方向，并且必須在執(zhí)行波束形成之前估計這些方向。對于第n個子載波，在智能接收天線的第kK個元件處，遵照1X 0卩權矢量w(rUrA,) =(exp{j^R(/c,/cR,U )}, exp{j^R(/c,/cR,2,/ln)}…exp{jyR(/aR,/c￡U )}),
k = I…K，kE = 1“.Kr，n = I…M，(2. 23)該加權矢量對根據(jù)方程(2. 22)的相位因子進行合計。同樣使用Kroncker積0和WXW單位矩陣Iw，取決于子載波的引導矩陣可以由以下表示或Ur &= |6xp|jy/R (^k,kR,\An)|/^/j 6xp|jy/R (^k,kR,2,An)|/^/ …(/(，/^，/^丄義)!*/…)，k = I…K, kE = I...Kr, n =(2. 24)考慮所有子載波，從方程(2.23)出發(fā)，對于第k個UWB發(fā)射機和智能接收天線的 第kK個元件，相位因子矩陣可以表示為
P(Rwr)=IJ扭(Ru^)T [4*^^…，/f = t.OR=t..KR (2.25)利用歸一化IXM單位矢量
U = 7M^ 1 :二 ”(2-26)
M個1M/X (1/ ))引導矩陣獲得以下可以測量的k = V"K, kR =V--Kr(2.27)對于每個DOAy^UdR)，存在一個特定信道脈沖響應，該脈沖響應可以在智能接收天線的基準點處測量。根據(jù)以下，該信道脈沖響應可以由取決于方向的信道脈沖響應矢量來表示^ = (h^r\^ ^(Sr) )\k = V..K,kdR =I-Kg(2.28)信道可以被視為W徑信道。使用方程(2. 28)，組合的方向性信道脈沖響應矢量可以表示為^ = f<R1)T,成2)T 也匕脅I , /c = 1-K(2.29)
VJ在智能接收天線的第kK個元件處，信道脈沖響應矢量可以被測量為h(k‘kR) =(h^k'kR\h^k'kR) ■■ Ut
、'(2 30) =H(J) =[(4’M)0,w]《)，k = 1 …K, kR =I-Kr 假定傳輸信道的屬性在根據(jù)方程(2. I)的一個數(shù)據(jù)矢量d持續(xù)期間不會變化，并且使用方程(2. 30)，(M+ff-1) XM信道矩陣可以由以下表示
從方程(2. 31)出發(fā)，用戶特定Kk(M+W_1) XM系統(tǒng)矩陣如下Hw =^h(w)t,H(u)t---H(^r)t)T, k = 1" K(2.32)在下文中，提供多載波接收信號的數(shù)學建模。假定在第1^個接收機輸入處的加性噪聲為n(kR)=I--^r(2.33)總噪聲矢量可以由以下表示A7 = (A7(1)T,A7(2)T-A7(KR)T)T(2.34)使用來自方程(2.34)的總噪聲矢量n，利用來自方程(2.5)的多載波發(fā)送信號h(k)、相應地方程(2.9)的以及方程(2. 32)的用戶特定總系統(tǒng)矩陣H(k)，多載波接收信號如下e(k) = H(k)b(k)+n, k = 1-K,e(Hk)=H(k)b(Hk)+n, k = 1-K.、丄妁)從方程(2.35)出發(fā)，導出波束形成。在實施例中，一種實用的接收方法是利用最小均方差估計器。最小二乘(LS)估計器可以提供對干擾的完全抑制，并且也被稱作迫零塊線性均衡器(ZF-BLE)。在一個實施例中，可設想的估計矩陣具有以下形式M = (yW))—V”' k = 1".K(2.36)其中，H(k)H是H(k)的轉置。總結這些實施例，應當注意明確假定窄帶條件的違背。此外，實施例提供明確考慮多個用戶的優(yōu)點。此外，實施例可以考慮到波可以通過多條路徑傳播，即，可以沿著不同方向接收和發(fā)送這些波。此外，實施例可以考慮到UWB系統(tǒng)中FFH/0FDM與波束形成構思的組合，獲得增強的系統(tǒng)容量、覆蓋區(qū)等。在下文中，考慮時域中的信號處理。此外，后續(xù)提供用于實施例的接收波束形成的系統(tǒng)模型。利用根據(jù)J. J. Blanz等人對角度(kT G {I,... ,Kt})和#(kd G {1，...，KdD的定義，并且利用帶寬=n'e{l,.--,iV},(1.20)
/n其中，C0是光速，/0w,n e {1，...，N}是與窄帶信號^n)(t)，ne {1，...，N}相關聯(lián)的IF或RF中心頻率，獲得相位p(kT. kd，n) = *2tt ■ —— cos {)一 n(k^ } ,(1,21)
AU”kT G {I, ...，KT}，kdG {I, ...，Kd}，nG {I,(I. 22)
使用(I. 18)，圖3b所示的相移器的輸出信號由以下給出
i'r’n.)⑴=S{n)(t) ■ exp {j珍Oi'' fcd. w)} , kv e {I.….Kt}； n G {I.….N}.J^1
(1.23)在下個步驟中，對(I. 23)的所有N個信號⑴進行線性疊加，以形成
N=kT€{l,---KT}.(1.24)
n = I(I. 24)所定義的信號的所有其他處理步驟與上述處理步驟相同，除了以下事實必須針對每個發(fā)送光源kT，kT e {1，...，Kt}分離地執(zhí)行這些步驟。在實施例中，與在無線電發(fā)送情況下完成的方式相同的方式來進行接收波束形成。在下文中，在接收窄帶信號的情況下應當考慮基本構思。假定在Kk個接收傳感器處經(jīng)由Kd個方向接收接收信號。每個方向由CIRf^Cr,0,kd e {I, ... , Kd}的基帶版本來表征，T是延遲參數(shù)。為了產(chǎn)生第kd個方向接收信號蘭％〉(0, kd G {I，. . .，Kd}，可以使用以下通過exp (j ￥ (kE, kd)), kE G {I, , KE}, kd G {I, , Kd}對在每個接收傳感器處的輸出信號e(kR\t), kE G {I, ... , Ke}進行加權
r:知).…
, k\)) — 2TT ‘-■ cos j — a. ) } . k"\" G {I. * ■, A * I }. kt\ G {I. * 、A*j [,
'A'' ' ' —
(1.25)這里，在方向上分離的接收信號蘭⑹(>),kd G {1，. . .，Kd}由以下給出
Kh^kdHf) = [:\；\r{hVi,.kd)}. /,V1 G {:1.--'Jvd}- (1.26)當假定具有單個發(fā)送光源140的發(fā)射機100在基帶中產(chǎn)生發(fā)送信號Mt)，并且假定噪聲信號時，參照上述，在帶通處理之后，(1.26)可以表示為
POO= h}kdJ (r.t) * 互(r)J (>) I s(t — r)liKkd'Uy(T,f}dT + n[kii}it) (1,27)
— oc,可以例如Blanz等人所說明的，對該信號進行處理。應當注意，針對利用波束形成的實施例給出上述描述。值得注意的是，包括空間復用與空時編碼或空頻編碼的結合也可以應用在其他實施例中的光學系統(tǒng)中。通常，一旦發(fā)射機100和接收機200的上述實施例實現(xiàn)這樣的處理，其他類型的預編碼或空間復用構思也可以用于光通信。本發(fā)明的實施例可以提供以下優(yōu)點可以在執(zhí)行光源調(diào)制之前例如使用執(zhí)行縮放、預失真、DC偏移添加等的DC偏移單元，來部署直接調(diào)制的光源。于是，可以使用非相干光源。此外，接收機的實施例可以部署帶通濾波單元，包括在光電檢測器之后的DC偏移補償器以去除任何DC偏移。這提供了在接收機處不需要馬赫澤德調(diào)制器、實現(xiàn)簡單檢測的優(yōu)點。此外，實施例提供以下優(yōu)點可以在發(fā)射機處部署光源陣列(例如，LED陣列)以產(chǎn)生光發(fā)送信號，例如可以根據(jù)波束形成構思來 對該光發(fā)送信號進行預處理。這提供增強的系統(tǒng)容量和增加的數(shù)據(jù)速率。這還可以實現(xiàn)短距離(例如，室內(nèi))光通信，可以通過光通信向用戶提供數(shù)據(jù)服務。相應接收機的實施例提供類似的優(yōu)點，在該實施例中可以使用光電檢測器陣列以便執(zhí)行相應編碼或波束形成構思。盡管在設備的上下文中描述了一些方面，然而應清楚，這些方面也可以表示對相應方法的描述，其中，模塊或裝置對應于方法步驟或方法步驟的特征。類似地，在方法步驟的上下文中描述的方面也可以表示對相應設備的相應模塊或項目或特征的描述。根據(jù)特定的實現(xiàn)需要，本發(fā)明的實施例可以以硬件或軟件的形式實現(xiàn)。可以使用數(shù)字存儲介質(zhì)來執(zhí)行這種實現(xiàn)，所述數(shù)字存儲介質(zhì)例如是上面存儲有電子可讀控制信號的軟盤、DVD、藍光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或閃存，所述電子可讀控制信號與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作(或能夠與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作)，以執(zhí)行相應的方法。因此，所述數(shù)字存儲介質(zhì)可以是計算機可讀的。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例包括數(shù)據(jù)載體，所述數(shù)據(jù)載體具有電子可讀控制信號，所述電子可讀控制信號可以與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作，以執(zhí)行本文描述的方法之一。通常，本發(fā)明的實施例可以被實現(xiàn)為具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼用于在所述計算機程序產(chǎn)品在計算機上運行時執(zhí)行上述方法之一。程序代碼例如可以存儲在機器可讀載體上。其他實施例包括用于執(zhí)行本文中描述的方法之一的計算機程序，所述計算機程序存儲在機器可讀載體上。換言之，本發(fā)明的方法的實施例因此是一種具有程序代碼的計算機程序，所述程序代碼用于在計算機程序在計算機上運行時執(zhí)行本文描述的方法之一。本發(fā)明方法的另一實施例因此是一種數(shù)據(jù)載體(或數(shù)字存儲介質(zhì)，或計算機可讀介質(zhì))，包括記錄在該數(shù)據(jù)載體上的計算機程序，所述計算機程序用于執(zhí)行本文描述的方法之一。因此本發(fā)明的方法的另一實施例是一種數(shù)據(jù)流或信號序列，所述數(shù)據(jù)流或信號序列表示用于執(zhí)行本文描述的方法之一的計算機程序。所述數(shù)據(jù)流或信號序列可以例如被配置為經(jīng)由數(shù)據(jù)通信連接(例如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng))來傳遞。另一實施例包括一種處理裝置，例如計算機或可編程邏輯器件，所述處理裝置被配置為適于執(zhí)行本文描述的方法之一。另一實施例包括一種上面安裝有計算機程序的計算機，所述計算機程序用于執(zhí)行本文描述的方法之一。
在一些實施例中，可以使用可編程邏輯器件(例如，現(xiàn)場可編程門陣列)來執(zhí)行本文描述的方法的一些或全部功能。在一些實施例中，現(xiàn)場可編程門陣列可以與微處理器協(xié)作，以執(zhí)行本文描述的方法之一。通常，方法優(yōu)選地由任何硬件設備來執(zhí)行。上述實施例僅用于說明本發(fā)明的原理。應理解，對于本領域技術人員來說，本文描述的布置和細節(jié)的修改和變化是顯而易見的。因此，本發(fā)明僅由非待審專利權利要求來限制，而不由本文中通過描述和說明實施例而提供的特定細節(jié)來限制。
雖然參照具體實施例詳細示出和描述了前述內(nèi)容，然后本領域技術人員將理解在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以進行形式和細節(jié)上的多種其他修改。應理解，可以在適配于不同實施例時進行多種修改，而不背離本文公開和隨后權利要求涵蓋的更廣義概念。
權利要求
1.一種基于基帶信號發(fā)送光信號的發(fā)射機(100)，包括 用于對基帶信號進行上變換以獲得帶通信號的裝置(110)； 用于將帶通信號轉換成具有DC偏移的信號的裝置(120);以及 用于利用具有DC偏移的信號對光源(140)進行調(diào)制以發(fā)送光信號的裝置(130)。
2.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)射機(100)，其中，裝置(130)適于對光源(140)進行調(diào)制以用于自由空間發(fā)送。
3.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的發(fā)射機(100)，其中，用于轉換的裝置(120)被配置為，適配DC偏移以適合光源(140)的特性、功率控制過程、光源(140)的非線特性和/或預失真概念。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的發(fā)射機(100),其中,光源(140)對應于非相干光源、發(fā)光二極管或激光二極管。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的發(fā)射機(100)，還包括用于對基帶信號進行發(fā)送相 移以獲得相移基帶信號的裝置(150)，并且裝置(110)適于對經(jīng)相移的基帶信號進行上變換以獲得所述基帶信號。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的發(fā)射機(100)，還包括另一光源，其中用于上變換的裝置(110)適于對另一基帶信號進行上變換，以獲得另一帶通信號，并且用于轉換的裝置(120)適于將所述另一帶通信號轉換成另一具有DC偏移的信號，并且用于調(diào)制的裝置(130)被配置為利用所述另一具有DC偏移的信號對所述另一光源進行調(diào)制，以發(fā)送另一光信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)射機(100)，具有多個光源，并且適于發(fā)送多個光信號。
8.根據(jù)權利要求5至7中任一項所述的發(fā)射機(100)，其中，用于進行發(fā)送相移的裝置(150)適于根據(jù)預編碼方案、空間復用方案和/或波束形成方案，對基帶信號進行相移。
9.根據(jù)權利要求8所述的發(fā)射機(100)，其中，用于進行發(fā)送相移的裝置適于根據(jù)空時編碼方案或空頻編碼方案進行相移。
10.根據(jù)權利要求8或9之一所述的發(fā)射機(100)，其中，用于進行發(fā)送相移的裝置(150)被配置為適配相移以適合子載波的波長、光信號傳播路徑的多個方向和/或根據(jù)迫零塊線性均衡。
11.一種包括根據(jù)前述權利要求之一所述的發(fā)射機(100)的照明設備。
12.一種基于基帶信號發(fā)送光信號的方法，所述方法包括以下步驟 對基帶信號進行上變換以獲得帶通信號； 將帶通信號轉換成具有DC-偏移的信號；以及 利用具有DC偏移的信號對光源進行調(diào)制以發(fā)送光信號。
13.一種基于光信號接收基帶信號的接收機(200)，包括 用于將光信號解調(diào)成具有DC偏移的帶通信號的裝置(210)； 用于補償DC偏移以獲得帶通信號的裝置(220);以及 用于對帶通信號進行下變換以獲得基帶信號的裝置(230)。
14.根據(jù)權利要求13所述的接收機(200)，還包括用于接收光信號的裝置。
15.根據(jù)權利要求14所述的接收機(200)，其中，用于接收的裝置包括多個光電檢測器。
16.根據(jù)權利要求13至15之一所述的接收機(200)，還包括用于根據(jù)編碼方案、空間復用方案和/或波束形成方案對基帶信號進行接收相移的裝置(250)。
17.根據(jù)權利要求16所述的接收機(200)，其中，用于進行接收相移的裝置(250)被配置為適配相移以適合空時編碼方案或空頻編碼方案。
18.根據(jù)權利要求16或17所述的接收機(200)，其中，相移被適配為適合子載波的波長和/或光信號的接收的多個方向。
19.一種包括根據(jù)權利要求13至20之一所述的接收機(200)的移動設備。
20.一種基于光信號接收基帶信號的方法，包括以下步驟 將光信號解調(diào)成具有DC偏移的帶通信號； 補償DC偏移以獲得帶通信號；以及 對帶通信號進行下變換以獲得基帶信號。
21.一種包括根據(jù)權利要求I至10之一的發(fā)射機(200)和根據(jù)權利要求13至19之一所述的接收機(200)的系統(tǒng)。
22.—種計算機程序，具有程序代碼，當所述計算機程序運行在計算機或處理器上時程序代碼用于執(zhí)行權利要求12或20所述的方法。
全文摘要
一種基于基帶信號發(fā)送光信號的發(fā)射機(100)，包括用于對基帶信號進行上變換以獲得帶通信號的裝置(110)；用于將帶通信號轉換成具有DC偏移的信號的裝置(120)；以及用于利用具有DC偏移的信號對光源(140)進行調(diào)制以發(fā)送光信號的裝置(130)。
文檔編號H04B10/58GK102714549SQ200980161488
公開日2012年10月3日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權日2009年9月17日
發(fā)明者彼得·榮格, 蓋都·布魯克 申請人:杜伊斯堡-埃森大學