具体实施方式

参见图1所示，HACO-OFDM通信系统包括：上位机、发射装置（发射机）、接收装置；上位机将信号传输给发射机，发射机将收到的信号转化为可见光信号发出，接收装置将可见光信号通过接收装置接收，接收装置中的处理器将可见光信号经过HACO-OFDM零值回归算法进行信号降噪；

所述的上位机为专设有将随机数据变成进制式代码的设备，进制式代码为二进制代码。

实施例1一种HACO-OFDM调制系统的发射装置

所述的发射机是实现LED的正常发光和数据传输的设备，其数据处理步骤如下：

（1）上位机软件生成待传输的二进制代码数据，馈送给映射器按照HACO-OFDM系统的要求，变成相应调制格式的频域符号；

（2）数据通过IFFT模块、D/A模块和负裁剪处理得到时域发送信号；

（3）时域信号配合Bias-tee电路，通过直流耦合来驱动光调制器LED；

（4）LED发出可见光信号，实现HACO-OFDM信号传输。

实施例2一种HACO-OFDM调制系统的接收装置

一种HACO-OFDM调制系统的接收装置，它包括：光电探测单元、信号零值回归单元、信号处理单元；接收LED可见光信号依次通过上述单元进行数据处理后传输出二进制数值；

所述的信号零值回归单元采用零值回归算法对光电探测单元接收到的信号进行噪声抑制；

所述的信号处理单元依次为光电转换模块、A/D模块、零值回归模块、FFT模块、星座点复原模块、解映射模块；

接收LED可见光信号的数据处理步骤如下：

（1）光电探测单元采用PD光电探测器，光电探测单元接收LED发出的光信号，并对光信号进行光电转换；即可见光在提供照明需求之余通过空间信道被光电探测器所接收以实现通信；

在光电探测器前端放置了一个聚光透镜以增大接收装置信噪比，应用中，可根据透镜焦距参数，同时在收发器两端进行透镜的集成化设计以进一步提高通信距离；

（2）对光电转换后的电信号，做模数转换和中值下采样处理，再对下采样后的N个时域离散HACO-OFDM数据做从小到大排序，对从小往大方向上的前N/4个数值点做置零处理，最后将零值回归后的数据放回到排序前的对应位置，实现从直接接收信号的角度抑制信道噪声、层间噪声和星座点噪声的噪声抑制处理，即零值回归模块；

（3）对零值回归处理后的离散时域信号做FFT变换得到其频域符号，再从频域角度将HACO-OFDM信号进行ACO-OFDM和PAM-DMT分支信号的分离，再利用ACO-OFDM和PAM-DMT信号的时频域对称性，进一步对分支信号的层间噪声和星座点噪声进行抑制处理；

（4）利用最大似然估计进行星座点的复原；可见光通信一般采用最大似然检测算法来进行符号的恢复。时域中引入的噪声在频域中表现为相对于标准星座点的位置偏移，而最大似然检测就是求出待检测星座点和标准星座点之间的欧氏距离，距离最近的就看作是待检测星座点受到干扰之前的位置。以此来实现符号恢复，其具体算法如下：

（6）

（5）复原后的信号馈送给去映射模块解调出传输的二进制数据。

零值回归算法：

在HACO-OFDM混合调制系统中，ACO-OFDM分支和PAM-DMT分支分别做如下频域映射:

（7）

和

（8）

对上述频域信号进行IFFT操作和负裁剪操作之后，得到两个分支的时域信号；其概率密度函数分别表示为：

（9）

和

（10）

其中，和分别表示第一分支和第二分支的时域信号未裁剪之前的均方 根，表示单位阶跃函数，表示单位冲激函数。两个分支信号在时域中进行叠加之后形 成HACO-OFDM的时域信号，其概率密度函数可推导为：

（11）

其中，，，，

根据上式中的统计特性，对于拥有N个子载波的HACO-OFDM（N ≥64），其时域信号具有约N/4个零值，其余的均为正值。不过这些本该是零值的数据点在传输过程中会受到噪声的影响而呈现出在零值附近上下波动的现象。所以只需要找出最小的N/4个点，然后将其尽数归零即可从时域的直接接收信号上先一步去除噪声，提高接收装置的解调性能。由于在实际应用中，可见光通信系统一般都工作在信噪比较高的情况下，即噪声的均方根远小于OFDM信号的波动程度，所以零值回归操作对零值的抓取较为准确。

利用HACO-OFDM信号的时域统计特性，在传统接收装置的基础上进一步增加了零值回归操作，对接收装置直接接收到的时域信号进行了校正以降低解调信号的误码率；由于这一操作并不需要将两个分支信号进行时域分离和提取，所以在提高系统的误码率性能的同时，对系统原有复杂度的增加几乎可忽略不计。