离散多音调制可见光信道非线性失真及参数优化

为了改善离散多音调制(DMT)点对点可见光通信(VLC)性能,首先给出了DMT技术原理并建立了实验装置,进而研究了16-相位键控(16-PSK)DMT信号直流偏压和探测器偏置电阻对VLC信道非线性失真的影响。为了使VLC信道工作于良好的线性区,优化得到了不同通信距离下系统的最佳直流偏压和探测器偏置电阻。在VLC信道响应存在非线性失真和调节系统参数使其工作于线性区两种情况下,在0.2Mbit/s数据传输速率下分别开展了通信实验,并测试了系统在不同通信距离处的误码率(BER)。结果显示,BER可由未做参数优化时的10-1量级降至10-3量级;且在20~90cm通信距离范围内BER几乎恒定,表明系统稳定性也得到了明显改善。本文的实验测试和分析结果为进一步优化系统参数及改进通信性能提供了数据依据。     

增益自调整型正交频分复用可见光通信终端

为了改善离散多音(DMT)调制点对点可见光通信(VLC)系统在不同通信距离下的 通信性能,设计并实现了一种基于16-PSK增益自调整型正交频分复用(OFDM )的VLC终端, 研究了自适应增益调整和信道估计技术,分别测试了VLC系统在不同工作条件和不同通信距 离下的误码率(BER)性能。实验结果 显示,在30~120 cm通信范围内,当未采用自适应增益调整以及信道估计技 术时,系统的BER范围为0.1~1．0;使用这两种技术后,系统的BER可 降至10－2 以下,并且在40~100cm 通信距离内,BER更为恒定,其值小于10－3。这表 明,采用自适应 增益调整以及信道估计 技术,可在一定程度上降低BER并改善系统的稳定性。     

Hartley变换离散多音调制在可见光通信中的应用

针对传统调制方式难以满足人们对高速通信的要求,结合Hartley变换与离散多音调制(DMT)提出一种用于可见光通信的多载波调制方式.为了实现DMT,采用Harltey变换来代替傅里叶变换,然后对调制信号进行非对称式限幅来降低LED的发射功率.仿真结果表明,相比于直流偏置调制模式,非对称限幅调制模式更为节能.     

ADSL中离散多音调制（DMT）技术分析

本文首先介绍了离散多音(DMT)调制的实现和工作过程,其次分析了DMT系统的性能,最后对我国应用DMT-ADSL技术的前景提出了合理的建议。     

室内可见光蜂窝网络信道特性研究

基于可见光通信(VLC)技 术的LED蜂窝网络,设想作为第5代移动通信技术在室内应用的主要备选方式之一,得到越来 越多的关注。本 文采用广义光线追踪算法对符合蜂窝布局的室内可见光信道特性进行研究,分析了不同LED 发光角度条件 下信道冲击响应、路径损耗和信道时延等信道特性。随着LED半功率角从30°增大到60°, 系统路径损耗 与信道时延也整体增大,其中总体路径损耗变化范围为32～36.5dB ,信道时延的变化范围为0.4～1.5ns。     

一种基于修饰技术的改进QC-LDPC码构造方法

针对传统调制方式难以满足人们对高速通信的要求, 结合Hartley变换与离散多音调制(DMT)提出一种用于可见光通信的多载波调制方式。为了实现DMT, 采用Harltey变换来代替傅里叶变换, 然后对调制信号进行非对称式限幅来降低LED的发射功率。仿真结果表明, 相比于直流偏置调制模式, 非对称限幅调制模式更为节能。     

离散多频音调制中的时域均衡器的两种算法比较

对于设计一个DMT（离散多频音）系统来说，两种最关键的技术就是带宽优化算法的选择和前置时域均衡器的设计。文中就时域均衡器的设计，介绍了两种算法：基于迭代的TEQ（时域均衡器）算法和基于IDFT／DFT（离散傅里叶逆变换／离散傅里叶变换）的循环均衡算法，并且对两种算法进行了理论分析和计算机仿真，给出了仿真结果。     

离散多频音调制系统中符号间干扰的消除

介绍了用于高速率数字用户线中性能较优的数字调制技术－离散多频音调制，分析了调制原理及其实现方法，提出了加循环前缀与时域均衡器相结合的方法解决符号间干扰问题。     

基于可见光通信的一对多视频广播系统

利用自主研发的软硬件搭建了基于可见光通信(VLC )的一对多视频广播系统。通过传输流(TS,transport stream)音视频数据流解决了通信信道 不可靠的问题,通过广播流量控制算法和控制指令的设计解决了多媒体数据广播传输时服务 器和客户端速率不匹配带来的超大缓存需求问题。可见光收发模块采用荧光型LED和PIN探测 器作为光源和探测器。系统拥有蜂窝网络结构,每个蜂窝可以有多个用户,客户可以同时接 收广播信号且不会相互干扰。通过实验实验证了系统的可行性。测试结果表明,本文系统支 持1对多的1080P视频数据光学无线广播传输,每个用户的接收带宽为 2Mbit/s,传输距离为2m。     

ADSL中离散多音调制(DMT)技术分析

本文首先介绍了离散多音(DMT)调制的实现和工作过程,其次分析了DMT系统的性能,最后对我国应用DMT-ADSL技术的前景提出了合理的建议。     

New spatial quadrature modulation scheme forindoor visible light communication systems

In this paper, a new spatial quadrature modulation ( NSQM ) scheme is proposed to improve the error performance of indoor visible light communication ( VLC) systems. NSQM is different from generalized spatial quadrature modulation ( SQM) in two aspects. First, the transmitted optical signal is directly detected at the receiver, which does not need to estimate the indices of the transmitted antenna. Second, an optimization approach is used with NSQM to minimize the upper error bound of the transmitted signals. In addition, several NSQM schemes are described in detail. Numerical results show that the proposed NSQM scheme achieves superior error performance compared with the SQM scheme.     

基于双重调制技术的可见光通信系统研究

LED调制带宽制约着可见光通信(VLC) 系统的数据传输速率。为此,提出一种基于双重调制技术COB(chip on board)封装 的LED灯具,通过实现16级脉冲振幅 调制(PAM),将系统数据传输速率提升4倍;结合脉冲宽度调制(PWM)技术 进行调光,同时兼顾室内的照明及通信。采用Matlab软件模拟仿真视频传输试 验。结果表明,在相同信噪比(SNR)的情况下,基于双重 调制技术的VLC系统的误码率(BER)比传统使用开关键控(OOK)调控技术系 统的BER更低。本文系统在不增加器件带宽前提下,成倍提高了无线通信的 质量与 数据传输速率;从照明与通信的角度优化了VLC系统的信源,具有广阔的 应用前景。     

基于窄带通放大电路的单向可见光通信系统

窄带通 放大电路可以简化系统,提高信号增益和信噪比(SNR)。本 文利用简易元器件构成窄带通放大 电路制作了单向可见光通信(VLC)系统。分析发现,数字脉冲间隔调制(DPIM)方式的频谱 特性只需 要比较窄的通频带便可以实现数据传输。本文设计的单向VLC系统采用LED发出的可 见光作为数据载体,雪崩光电二极管(APD)作为光敏器件,结合DPIM调制方式和窄带通放 大电路,实现了VLC。实验测试的结果表明:可以在5m直视距离内无聚光装置实 现传 输速率约为45.8 kbit/s的单向数据传输。本文设计的VLC系统稳定性 好、成本低,具有较好的应用前景。     

便携式点对点可见光通信终端的实验研究

利用开关键控-非归零码(OOK-NRZ)调制编码技术,设计并实现了一对基于ARM7处理器(LPC2148)的便携式点对点可见光通信(VLC)收/发终端。发送端由编码器、光源驱动器及单个白色发光二极管(WLED)构成,接收端由可见光探测器、信号处理电路及解码器构成。实验研究了WLED的发射谱和可见光探测器的响应谱,测试分析了VLC信道的时域和频域的电-光-电(EOE)响应。阐述了系统结构和原理,编写了通信软件并制定了相关协议,实现了系统的软、硬件集成。利用研制出的通信装置,建立了点对点通信链路,并开展了数据通信实验。结果表明,在发送端,为了最大化地降低误码率(BER),WLED的调制系数应设置为0.68~1.00,即在一定的交流调制信号幅度下,需要向WLED提供合适的直流偏置电压;在接收端,在一定的阈值判决门限电压下,VLC传输呈带通特性。在所优化选择的系统参数下,系统的通信距离为0.5m,可达到的最快信息传输速率约为4 Mbps,BER小于10-6。利用多个WLED构成阵列光源,系统可进一步满足更长距离的通信需求,从而在室内、外短途通信方面具有潜在的应用价值。     

可见光通信中自适应DFT-spread-OFDM性能研究

综合考虑可见光通信(VLC)中LED灯调制带宽受限及 非线性效应等问题,提出采用离散 傅里叶变换(DFT)-spread-OFDM与自适应调制OFDM相结合的一种自适应DFT-spread-OFDM ,保证通信可靠性的同时, 提高通信速率,通过仿真与实验相结合的方式,研究对比了自适应DFT-spread-OFDM与常 规 DFT-spread-OFDM及常规自适应调制OFDM之间的优劣。仿真和实验结果表明,自适应 DFT-spread-OFDM,能够取得良好的综合性能,较常规DFT-spread-OFDM能够实现更高速 率的通信,较常规自适应调制OFDM能够取得更佳的峰均功率比的(PAPR,peak-average power radio)性能。     

荧光LED通信系统线性失真测量及其补偿

为了改善线性失真对荧光LED通信系统性能的影 响,首先建立了通信实验系统, 采用网络分析仪测量了通信系统的幅频响应,分析了线性失真特性。根据通信系统线性失真 的测量结果,设计了一、二、三阶高通滤波器作为线性失真补偿电路,将其与荧光LED通 信系统级联,分别测量了级联后系统的幅频响应。结果显示,采用三阶补偿电路后,荧光 LED通信系统的线性失真得到了明显改善,系统增益的衰减幅度由补偿前的50dB(0.3~6MHz)降低为三阶补偿后的20dB(0.3~45MHz)。为了确保通信系统具有相对平坦的增益 特性且要求系统增益的波动小于10dB时,系统的通频带宽度可从补 偿前的1.8MHz提高到 三阶补偿后的41MHz (范围为3~44MHz),增 大了约23倍,且在此频带范围内,系统具有 相对较大的增益(约为－30dB)。因此,补偿荧光LED通信系统的线 性失真,可以很好扩展通信系统所需的通频带宽度。本文的实验和分析可为进一步优化系 统参数及改进通信性能提供参考依据。     

可见光控门禁的研制

可见光通信作为一种无线光通信技术,是目前短距离无线通信技术研究领域的一个热点方向。本文将该技术应用在无线控制门禁的研究和设计。设计制作了可见光控门禁的光钥匙和光控锁,分析测试了白光发光二极管(LED)和光电二极管(PD)在中、高频段的光电转换特性,并结合测试结果编写了可见光控门禁的光密码的发送、接收和调制解调、编解码以及门禁控制程序等。门禁工作采用10kHz的开关键控-不归零码(OOK-NRZ)的调制白光,收发效果稳定,抗电磁干扰、安全性高和功耗低,通信距离适中,有很好的应用推广价值。