可見光通信基于廣泛存在的照明系統，擁有海量非授權頻譜，能夠同現有射頻通信系統互相補充，可以有效緩解現有無線通信系統面臨的頻譜資源短缺困境，是未來實現高速無線通信的重要路徑之一，然而如何有效提高可見光通信的頻譜效率和能量效率，以滿足滿足綠色低碳的新要求，仍是需要研究的問題。

近日，信控學院博士研究生楊瑞鑫、馬帥副教授和李世銀教授在可見光通信領域取得研究進展，研究成果形成論文“Spectral and Energy Efficiency of ACO-OFDM in Visible Light Communication Systems”，并發表于國際頂級期刊、中科院1區Top期刊 IEEE Transactions On Wireless Communications (IF: 7.016)，中國礦業大學為第一單位，論文通訊作者為李世銀教授。

該論文針對非對稱限幅正交頻分復用（ACO-OFDM）可見光系統的頻譜效率和能量效率優化問題，首先結合信號頻域特征，提出了高斯輸入信號對應的可達速率閉式表達式，并利用互信息與最小均方誤差（MMSE）的關系，得出了如QPSK和M-QAM等有限符號集輸入信號的可達速率表達式及其下界閉式表達式；然后以此為基礎，在發送光功率和發送電功率約束下，研究了OFDM子載波最優功率分配問題，分別設計了基于注水法/水銀注水法的最大化頻譜效率功率分配方案，以及基于Dinkelbach型算法的最大化能量效率功率分配方案；最后通過數值仿真驗證了提出的最優功率分配方案的有效性。

該成果所提出的方法為提高基于ACO-OFDM的可見光通信系統頻譜效率和能量效率提供了有效的解決方案，也為可見光通信的實現與應用提供了新的理論基礎和技術途徑。