可见光通信基于广泛存在的照明系统，拥有海量非授权频谱，能够同现有射频通信系统互相补充，可以有效缓解现有无线通信系统面临的频谱资源短缺困境，是未来实现高速无线通信的重要路径之一，然而如何有效提高可见光通信的频谱效率和能量效率，以满足满足绿色低碳的新要求，仍是需要研究的问题。

近日，信控学院博士研究生杨瑞鑫、马帅副教授和李世银教授在可见光通信领域取得研究进展，研究成果形成论文“Spectral and Energy Efficiency of ACO-OFDM in Visible Light Communication Systems”，并发表于国际顶级期刊、中科院1区Top期刊 IEEE Transactions On Wireless Communications (IF: 7.016)，中国矿业大学为第一单位，论文通讯作者为李世银教授。

该论文针对非对称限幅正交频分复用（ACO-OFDM）可见光系统的频谱效率和能量效率优化问题，首先结合信号频域特征，提出了高斯输入信号对应的可达速率闭式表达式，并利用互信息与最小均方误差（MMSE）的关系，得出了如QPSK和M-QAM等有限符号集输入信号的可达速率表达式及其下界闭式表达式；然后以此为基础，在发送光功率和发送电功率约束下，研究了OFDM子载波最优功率分配问题，分别设计了基于注水法/水银注水法的最大化频谱效率功率分配方案，以及基于Dinkelbach型算法的最大化能量效率功率分配方案；最后通过数值仿真验证了提出的最优功率分配方案的有效性。

该成果所提出的方法为提高基于ACO-OFDM的可见光通信系统频谱效率和能量效率提供了有效的解决方案，也为可见光通信的实现与应用提供了新的理论基础和技术途径。