针对现有的非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）可见光通信（VLC）系统中信道估计方法存在导频数量过大、精度低、估计效率不高的问题，提出一种基于深度神经网络（DNN）的VLC信道估计方法。利用梯度集中化（GC）方法进行模型优化，并采用端到端的方式跟踪信道信息并恢复失真信号。仿真结果表明：所提方法的误码率（BER）和均方误差（MSE）性能均优于传统方法；在使用较少的导频和省略循环前缀（CP）进行信道估计时，所提方法具有更强的鲁棒性。此外，在DNN训练过程中引入GC方法，可以加快网络的收敛速度，提高其优化能力。

在分层非对称限幅光正交频分复用(LACO-OFDM)中, 采用离散哈特莱变换(DHT)可以弥补采用快速傅里叶变换(FFT)时存在的频谱效率不高的缺陷, 但在接收端多层信号的分离仍存在计算复杂度高的问题。结合DHT-LACO-OFDM信号的时域对称和反对称特性, 提出一种基于时域重构的分层信号接收方法, 在时域把叠加的信号进行分层接收。研究结果表明, 相比于传统的时频域结合的迭代接收方式, 基于时域重构的分层信号接收方法在误比特性能上与传统的迭代接收方式几乎相同, 但计算复杂度约降低为原来的一半。

为降低传输信道中障碍物反射对可见光通信产生的干扰和多径效应, 首先, 搭建了非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)仿真模型和信道模型, 仿真验证了采用基于正交幅度调制(16QAM)的ACO-OFDM调制在直射链路和反射链路中均有更好的抗噪性能。然后, 将级联BCH和卷积码的编码方式加入ACO-OFDM。仿真结果表明: 采用级联BCH码和卷积码的ACO-OFDM系统具有更高的抗噪性能以及更好的抗干扰性能, 改善了可见光通信性能。

针对非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)系统高峰值平均功率比(PAPR)的问题, 提出了一种降低PAPR的上行多址方案, 采用选择性映射-稀疏码分多址(SLM-SCMA)技术抑制ACO-OFDM系统的PAPR, 并通过Matlab软件对ACO-OFDM系统性能进行了仿真。仿真结果表明: 当子载波数N=512、CCDF值为10-4时, 不采用和采用SLM-SCMA技术的ACO-OFDM系统PAPR分别为11.82 dB、7.02 dB。

针对计算复杂度高和误码率（BER）受限幅噪声估计精度影响的问题，提出一种低复杂度的混合非对称限幅光正交频分复用（HACO-OFDM）系统及基于时域处理的接收解调方法，详细介绍了HACO-OFDM系统的组成及其时域信号的结构特点，通过简单的时域信号处理实现限幅噪声消除。实验结果表明：该方案显著降低了计算复杂度；当限幅噪声估计误差较大时，系统接收机的脉冲幅度调制的离散多音频（PAM-DMT）支路BER性能显著优于传统系统接收机。

针对存在直流(DC)偏移的非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)系统,提出了一个只采用单次快速傅里叶变换(FFT)的分集合并接收机。在可见光通信(VLC)系统中,背景光源会不可避免地导致接收端产生DC偏移。通过对称恢复操作可以在时域重构ACO-OFDM系统的奇、偶信号,从而估计出系统的DC偏移量。结果表明,提出的分集合并接收机具有较低复杂度,对直流分量不敏感,同时具有与传统分集合并接收机相同的分集增益。

基于码分多址(CDMA)和非对称限幅光(ACO)正交频分复用,提出了非对称限幅光多载波码分多址系统。在视线传播和散射传播信道中,采用正交恢复合并(ORC)、最大比合并(MRC)和等增益合并(EGC)算法,推导了受限幅噪声影响时系统的信噪比,建立了蒙特卡罗误比特率(BER)仿真模型。研究结果表明,通过增大扩频序列长度可以提高BER性能。随着用户数增多,多用户间干扰增大,MRC算法性能变差,ORC算法保持了用户间的正交性,BER性能最好。所提系统的性能比反转多载波CDMA和单极性多载波CDMA系统的更好。

在单光源室内可见光通信(VLC)系统中, 为了准确评价多径效应对系统性能的影响, 提出一种室内VLC多径信道建模方法。用迭代法计算视线传输(LOS)和反射传输冲激响应, 分析接收端抽样周期和发光二极管(LED)调制带宽之间的关系, 并定义码间干扰(ISI)。以LOS信道时延作为建模起点, 将接收端相邻抽样间隔之间的所有冲激响应之和作为多径信道路径增益。正交频分复用(OFDM)技术能有效抵抗ISI, 在室内多径信道下, 考虑非线性限幅噪声影响时, 推导了直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)和非对称限幅光OFDM(ACO-OFDM)的理论误码率(BER), 并建立了蒙特卡罗仿真模型。研究光电检测器(PD)位置、LED的半功率角、PD视场角(FOV)和直流偏置参数对系统BER性能的影响。仿真结果表明, 当PD在房间中心时, 受多径干扰影响最小, BER性能最好; PD移到墙壁位置时, 受多径干扰影响大, BER性能差; 随着FOV和LED半功率角的增大, PD接收到的反射光功率增加, 多径干扰增大, BER性能变差; 直流偏置越大, DCO-OFDM系统BER性能越差。

当通信速率较高时，室内光信号的多径效应不可忽视，当发送端存在时间弥散性时，提出一种室内可见光通信多输入多输出（VLC-MIMO）多径衰落信道建模方法。由于光正交频分复用（OFDM）技术能有效抵抗码间干扰，故将非对称限幅光OFDM（ACO-OFDM）和MIMO相结合，建立MIMO-ACO-OFDM系统。用迭代法计算每对LED和光电探测器（PD）之间的冲激响应，连接LED和PD阵列的几何中心作为等效视线传输（LOS）信道，建立了多径信道模型。分析表明，当PD在房间中间时多径信道路径增益大，多径干扰弱；当PD在墙角时信号衰减大，多径干扰强。采用迫零（ZF）和最小均方误差（MMSE）检测，理论推导了系统误码率性能，建立了蒙特卡罗仿真模型。仿真表明，低阶调制时系统有更好的性能。当调制阶数小于64时，MMSE比ZF更有优势，随着信噪比增大两中检测方法得到的系统性能趋于相同；当LED半功率角变小时光束会聚强，PD在房间中心时性能最好，越往墙边性能越差；当PD视场角变小时，虽然在房间中心时接收功率不变，但多径干扰变弱性能变好。

将一种新的正交频分复用调制技术运用到大气激光通信系统中，分析了采用这种非对称限幅光正交频分复用调制技术的大气激光通信系统在大气湍流信道下的性能.在此基础上，把非对称限幅光正交频分复用调制方案与传统的开关键控及直流偏置光正交频分复用调制方案进行了比较，并在大气湍流信道中进行了仿真.仿真结果表明：非对称限幅光正交频分复用调制技术增强了系统对大气湍流的抗干扰能力，该方案可以满足大气激光通信系统的需要.