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基于可见光通信的信号均衡算法研究及实现

随着信息技术的发展,频谱资源不断被占用,如何更好的利用频谱资源,已成为最近的热点问题,引发了多方关注。虽然微波技术的发展能提高频谱利用范围,但在医院、机场等场合的使用会受到限制。而可见光通信利用室内照明设备代替无线局域网或者基站传递信号,利用白光作为照明和传递信息的介质,在实现照明的同时,可进行信息的传输,可很好的解决电磁干扰问题。但是可见光在数据传输过程中,由于漫反射及多径传输效应,会造成严重的码间串扰(ISI)现象,信号会产生严重的失真。针对此问题,本文在信号接收端进行了均衡方面的改进,改进方法如下。首先,在现有的FFE和DFE均衡器结构基础上,结合两种不同均衡器的优点将其组合,优化它们的组合结构参数,并在此基础上加入了MAP算法,这样一来不仅可以对信息系统进行及时响应,还可以以较小的错误概率将接收到的信号还原成发送的初始信号。其次,传统的均衡算法的误差函数不具备对称性,使得相对于输出信号距离相等的点得不到同样的均衡效果,会  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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集成可见光通信的太阳能LED路灯系统

太阳能LED路灯实现高效率的绿色能源转换,满足照明需要,是“绿色能源”;可见光通信在通信中无电磁辐射,是“绿色通信”。本文将太阳能路灯和可见光通信结合起来,实现同时具有“绿色能源”和“绿色通信”的“纯绿色”系统。针对太阳能LED路灯系统,本文首先对路灯系统的核心部件——智能控制器进行了硬件和软件设计,实现了一个手机APP远程控制的路灯可见光通信系统硬件平台。在太阳能LED路灯上加上可见光通信电路,可以实现LED路灯的照明和通信复用,更好地实现太阳能LED路灯的绿色能源转化。本文提出了一种用于增加可见光通信链路的3dB带宽的均衡电路设计规则,将微尺寸阵列芯片的VLC系统带宽从94.2MHz提高到815 MHz,将商用LED蓝光芯片到VLC系统带宽从10MHz提高到375 MHz。为了评估路灯的实际通信性能,本文设计了基于Bias-Tee的9W照明LED路灯的VLC系统。测试结果表明,基于Bias-Tee的普通LED灯头无法进行可见...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于几何的隧道场景可见光通信信道建模

随着移动用户数量的爆炸式增长,人们对带宽的要求日益增长,下一代无线通信系统应该要提供更高的容量来支持各种无线业务,然而传统无线频谱资源已经接近枯竭,亟需寻求新的频谱资源,可见光通信可提供400THz的带宽,约是射频频谱的104倍,这足以缓解这一问题。可见光通信场景有室内场景、矿井场景水下场景、隧道场景等,由于隧道自身构造特点,可见光信号在隧道的传播不同于其他场景,为了评估隧道可见光通信系统特性,设计一个能够简洁而又精确地描述隧道场景可见光通信的信道模型是不可或缺的可见光通信具有极大的发展前景,而室内场景作为可见光通信的最重要的场景之一,国内外诸多研究机构对其做了很多研究工作,这就能够为可见光通信的室外场景或者特殊场景奠定坚实的基础本论文首先使用包含两个单环和一个椭圆的规则形状的基于几何的多跳模型RS-GBMB对室内场景可见光通信信道进行二维建模,发射端LED建模为郎伯辐射模型,接收端PD建模为具有一定接收范围的视场角,两个单环建...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

LED室内可见光通信的光源布局与定位应用研究

由于白光LED具有比传统照明灯具不具有的优点,如小型化、电压低、寿命长、耗能低。而较为突出的优点是响应灵敏度高、调制性能好、发射功率大,可将通信的调制信号加载到白光LED上,实现一种新的光通信技术,即可见光通信(Visible Light Communication,VLC)。VLC作为一种照明与光通信相结合的新型通信模式,而白光LED因其具有的独特优势可作为VLC的信号光源。国内外的研究大部分从底层的芯片、硬件层的均衡、软件方面的调制解调入手,很少研究信号源布局对可见光接收信号以及室内定位精度的影响。本论文主要以信号光源分布为研究对象,研究不同的分布在智能算法下,对接收性能的影响;提供不同的分布方案,研究LED信号源的分布对可见光通信定位性能的影响。主要研究内容如下:1、从可见光通信的信号源分布特性出发,研究同一接收视角在不同的信号源分布下,对接收功率、光学分布的影响。提出一种新的信号光源布局,提升室内可见光通信的信号均匀性。...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

可见光通信与WiFi融合系统研究

可见光通信(Visible Light Communication,VLC)具有频谱资源丰富,无电磁辐射,信噪比高等特点,因此相对于传统的无线电通信,受到了越来越多的重视。以发光二极管(light-emitting Diode,LED)作为代表的可见光通信技术也因其成本低,功耗低等特点成为研究的主流。然而可见光通信技术也有一些问题需要解决:其中一个主要的问题是在室内进行光信号传输时,误码率会因多径效应而升高,还有一个主要的问题是LED灯的带宽受限从而不易实现高速通信。而多载波调制技术具有频谱利用率高,有效降低码间干扰,抗信道损良好,可以对人造的光源造成的窄带的干扰有效减弱等一系列优点,因此这个调制技术同样适用于可见光通信。本文可见光通信系统主要采用白光LED作为光源,它兼具照明和通信的作用,并且还具有能耗低和价格低廉等优点。同时本文可见光通信系统主要使用离散多音(Discrete Multi Tone,DMT)调制方式以及信道均...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京邮电大学
南京邮电大学

室内可见光通信中虚灯系统的研究

集通信和照明为一体的室内可见光通信技术因为具有绿色环保、可用带宽资源丰富、易于快速组网等优势,逐渐成为人们热衷研究的方向。模拟室内可见光通信系统的传播信道可以为设计出优秀的系统带来极大裨益,不断完善室内可见光通信系统的信道模型也是人们研究的热点内容之一。在以往的研究工作中,光信号在大多数的模型中只是以单一的漫反射模式进行传播,而没有考虑到镜面反射的情况。因此,本文的研究工作的重点是混合反射模式下信道特征的表现。其主要内容是在原有信道模型的基础上提出了虚灯的概念,建立了基于虚灯的新型标准室内可见光通信模型,并且提出了用来计算光功率的蒙特卡洛对称算法,最后分析了系统的性能。首先,本文从可见光发展的大背景出发,概述了其发展历程以及室内可见光信道建模的研究进展,然后详细介绍了基于虚灯的新型标准室内可见光四灯通信模型,提出了虚灯的概念以及计算接收端光功率的方法。其次,结合基于蒙特卡洛算法的对称算法,计算了混合反射下信道的一次反射冲激响以及...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>