Sampling frequency offset (SFO) is an important issue in the orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM)-based visible light communication (VLC) systems with low-cost analog-to-digital or digital-to-analog converters (ADCs/DACs). A digital interpolation or resampling filter can be used to effectively compensate the SFO. In such case, oversampling at the receiver ADC is required to mitigate the aliasing effect due to imperfect DACs and nonlinearity of visible light sources that cause extra frequency components inside/outside the OFDM signal spectrum. The oversampling factor (rate) is mainly determined by the order of the digital interpolation filter and nonlinear VLC links. The design of the OFDM-VLC receiver incorporating the digital interpolation filter is vital as it affects not only the transmission performance but also the complexity of digital signal processing (DSP). To evaluate the feasibility of the digital interpolation-based SFO compensation schemes for cost-sensitive VLC applications, in this paper, a real-time OFDM-VLC receiver incorporating the 2nd/3rd/4th order interpolation filters is experimentally demonstrated. An OFDM frame structure is designed for the synchronization including SFO estimation and compensation, in which the precision and latency of DSP are considered. On the basis of the real-time OFDM-VLC receiver, the comparison in the VLC transmission performance and DSP complexity between different interpolation-based SFO compensation schemes is discussed.

中文翻译：

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实际OFDM-VLC系统中基于插值的采样频率偏移补偿方案的比较。

在具有低成本模数或数模转换器（ADC / DAC）的基于正交频分复用（OFDM）的可见光通信（VLC）系统中，采样频偏（SFO）是一个重要问题。可以使用数字插值或重采样滤波器来有效补偿SFO。在这种情况下，由于不完善的DAC和可见光光源的非线性会导致OFDM信号频谱内外的额外频率分量，因此需要在接收器ADC处进行过采样以减轻混叠效应。过采样因子（速率）主要由数字插值滤波器和非线性VLC链接的顺序确定。包含数字插值滤波器的OFDM-VLC接收机的设计至关重要，因为它不仅影响传输性能，而且还会影响数字信号处理（DSP）的复杂性。为了评估基于数字插值的SFO补偿方案在成本敏感的VLC应用中的可行性，本文通过实验演示了结合了2/3/4/4阶插值滤波器的实时OFDM-VLC接收机。设计了一种用于同步的OFDM帧结构，包括SFO估计和补偿，其中考虑了DSP的精度和等待时间。在实时OFDM-VLC接收机的基础上，讨论了不同的基于插值的SFO补偿方案之间的VLC传输性能和DSP复杂度的比较。为了评估对成本敏感的VLC应用基于数字插值的SFO补偿方案的可行性，本文通过实验演示了结合了2/3/4/4阶插值滤波器的实时OFDM-VLC接收机。设计了一种用于同步的OFDM帧结构，包括SFO估计和补偿，其中考虑了DSP的精度和等待时间。在实时OFDM-VLC接收机的基础上，讨论了不同的基于插值的SFO补偿方案之间的VLC传输性能和DSP复杂度的比较。为了评估对成本敏感的VLC应用基于数字插值的SFO补偿方案的可行性，本文通过实验演示了结合了2/3/4/4阶插值滤波器的实时OFDM-VLC接收机。设计了一种用于同步的OFDM帧结构，包括SFO估计和补偿，其中考虑了DSP的精度和等待时间。在实时OFDM-VLC接收机的基础上，讨论了不同的基于插值的SFO补偿方案之间的VLC传输性能和DSP复杂度的比较。实验证明了结合了第二/第三/第四阶插值滤波器的实时OFDM-VLC接收机。设计了一种用于同步的OFDM帧结构，包括SFO估计和补偿，其中考虑了DSP的精度和等待时间。在实时OFDM-VLC接收机的基础上，讨论了不同的基于插值的SFO补偿方案之间的VLC传输性能和DSP复杂度的比较。实验证明了结合了第二/第三/第四阶插值滤波器的实时OFDM-VLC接收机。设计了一种用于同步的OFDM帧结构，其中包括SFO估计和补偿，其中考虑了DSP的精度和等待时间。在实时OFDM-VLC接收机的基础上，讨论了不同的基于插值的SFO补偿方案之间的VLC传输性能和DSP复杂度的比较。