发光二极管(LED)的非线性特性会使可见光通信(VLC)系统的误差矢量幅度(EVM)和误码率(BER)恶化,介绍了基于非线性LED的光正交频分复用(O-OFDM)VLC系统原理,并推导了系统的BER表达式。提出了将LED非线性失真分为工作区内的非线性失真和工作区外的限幅失真。对于限幅失真,根据Bussgang理论,计算载荷信息的子载波衰减因子,进而得到叠加在子载波上的限幅噪声方差。将工作区内的非线性失真,等效为驱动信号加上非线性失真噪声,用非线性LED输出信号偏离理想线性信号的总平均功率减去直流功率作为噪声方差。用蒙特卡罗法仿真分析了非线性失真对星座图、EVM和BER的影响。

传统重复信号限幅(ISC)技术可以减小非线性LED光正交频分复用(O-OFDM)系统的非线性限幅噪声影响。但ISC系统需要多个LED同时发光,同步和硬件实现复杂,并且误码率(BER)随着信道增益差异的增大而变大。基于此,提出基于单个LED的O-OFDM符号分解串行传输系统,对O-OFDM符号进行限幅分解,然后串行组帧,最后输入到单个LED中。推导了系统理论信噪比表达式,并建立了蒙特卡罗误码率和误差矢量幅度(EVM)仿真模型。结果表明,随着符号分解次数增大,EVM和BER性能显著变好,但通信速率略有下降,并且直流偏置会影响EVM和BER性能。本系统实现简单,避免了信道增益差异引起的BER变差问题。