基于频域预补偿的PAM可见光通信系统

在可见光通信（VLC）系统中,脉冲幅度调制（PAM）由于其原理简单、功率损耗率较低等优势而受到了人们的广泛关注。然而,光电器件的带宽受限以及非线性效应会导致信号的高频功率衰减,从而降低信号传输的有效带宽和系统性能。因此,提出了一种基于频域预补偿的PAM8-VLC系统,通过对PAM8信号的S21响应曲线进行频域预补偿,以抑制高频功率衰减对信号传输性能的影响。实验结果表明,经过3.5 m的自由空间可见光链路传输,相比于未补偿的PAM8信号,采用所提出的预补偿PAM8信号,在误码率低于硬判决前向纠错（HD-FEC）门限下,可以提高2 dB的接收灵敏度,同时,实现了1.8 Gbit/s的系统传输速率。     

可见光通信中高阶调制格式研究

可见光通信（VLC）系统采用发光二极管（LED）作为光源,使得系统具有照明与通信的双重作用,从而极大地节约了能源。LED调制带宽有限是VLC技术发展的主要障碍,研究者们已经提出了用于扩展调制带宽、提高传输速率的多种技术,如蓝光过滤、均衡技术、多输入多输出（MIMO）技术、高阶调制格式、波分复用技术、离散多音调调制等。VLC系统的传输速率可以通过这些技术中的某种技术或者几种技术相结合得到大大提高。本文采用各子载波调制为MQAM的OFDM技术对可见光通信的影响,介绍了可见光通信系统,并通过SIMULINK仿真分析了MQAM调制的星座图,平均功率谱密度及误码率,进一步证明了高阶正交幅度调制（MQAM）可以调高频带利用率并降低误码率,采用256QAM调制频带利用率提高为16QAM调制的2倍。     

基于自适应OFDM的可见光通信系统分析

为了提高可见光通信系统的整体性能和实现带宽资源的有效利用,针对可见光无线信道的频域选择性特性,提出在可见光通信系统中采用自适应OFDM调制方式的方案,即根据信道状况的优劣自适应地选择恰当的调制、解调方式。仿真结果表明,在相同的信噪比(SNR)下,该方案所采用的自适应OFDM系统比传统的OFDM系统有更低的误比特率(BER),同时所提出的最佳载波选择准则可以提高系统的整个吞吐量。     

PDMA的可见光通信系统

提出了一种基于新型非正交多址接入技术——图样分割多址接入（PDMA）技术的可见光通信系统.PDMA技术可同时优化多用户可见光通信系统的发送端和接收端,实现非正交传输.在发送端,在相同的时域和频域资源内,为实现资源复用,需要将多个用户信号的功率域、空域、编码域进行单个或多个联合编码.接收端进行多用户检测时,采用消息传递算法优化可见光通信系统的整体性能.相比于正交频分复用多址接入技术,PDMA技术在支持用户数量方面能够提供150%的过载增益.对可见光通信系统进行了理论分析、模拟仿真和实验验证,实验结果表明,在有限的LED带宽约束下,当误码率达到10^-3时,传输距离可达120 cm.     

实时以太网视频的室内可见光通信系统研究

将LED照明和可见光通信技术结合,构建出基于室内实时以太网视频传输的可见光通信系统.系统发送端利用高速场效应管直接驱动控制光源,并结合以太网数据特征,采用UDP传输协议,对信号进行4B:5B和非归零反相编码(NRZI)相结合的编码.接收端采用基于FPGA的数字锁相环技术对光探测信号的时钟和数据进行恢复和提取.系统实现了室内1m距离的实时以太网视频可见光通信传输,促进了可见光通信技术的实用化.     

不同可见光接收元件对LED调制效率影响研究

针对提升可见光通信(visible light communication,VLC)信息传输效率问题,研究了不同光接受元件下发光二极管(light emitting diode,LED)调制效率问题.VLC系统通过光接收元件接收发端的可见光信号,以确保信号的有效传输.在偏压为3.4 V,发射端与接收端之间距离为10 c...     

可见光通信应用于安全支付有效区域的研究

针对手机支付过程中安全性问题,研究了可见光通信应用于安全支付过程中有效区域的问题。LED光源具有朗伯分布特性, LED光源到接收端距离h会影响硅光电池接收有效区域。根据可见光通信原理,以LED作为发射端,硅光电池作为接收端模拟手机支付功能。选取1 W白光LED,在偏置电压3.4 V、频率f=100、50 kHz下,测量区域为0.07 m×0.07 m,接收端硅光电池为7×7阵列矩阵,矩阵各个测量点间隔为10 mm, LED置于硅光电池阵列水平面一定高度。实验利用信号发生器生成偏置正弦波形,测量h=35、70 mm时接收端的接收功率, RF强度由电子频谱分析仪测量。当接收功率低于-90 dBm时,视为无效接收区域。实验结果表明,相同频率下, h=35 mm时,测量区域中心接收功率较大,且接收有效区域较广; h影响可见光通信接收有效区域,对手机支付安全产生影响;相同h下, f=50 kHz时,测量区域中心接收功率较大,且接收有效区域较广,输入信号的频率不同,也会对手机支付的安全产生影响。     

可见光通信系统中的峰均功率比

光正交频分复用(OOFDM)作为多载波调制方式之一,具有高频谱利用率和对抗码间串扰的能力,因此被广泛运用在可见光通信(VLC)中。然而高峰均功率比(PAPR)和发光二极管的固有非线性对可见光通信系统性能有显著影响。本研究将离散哈特莱变换(DHT)预编码应用到光正交频分复用中,在发射端DHT和反傅立叶变换都被一个单层蝶形结构取代,仅需要进行加法运算就可以产生时域DHT-OOFDM信号。该方法有效降低了系统的峰均功率比并简化了计算复杂度。     

U-OFDM可见光通信系统的高性能符号同步算法

为了提高可见光通信系统的传输效率和抵抗自由空间的多径效应,对单极性正交频分复用技术（U-OFDM）进行了研究.由于U-OFDM信号具有单极性特点,现有的同步算法中还没有针对U-OFDM系统结构的同步算法.鉴于此,提出了一种新的基于负镜像训练序列的符号同步算法,该算法在很低信噪比的情况下也能取得良好的同步效果.     

基于预均衡的正交循环码M元MC-CDMA系统研究

提出了一种适用于TDD上行链路的基于预均衡和正交循环码的M元MC-CDMA系统．各移动用户使用正交循环码进行M元扩频,降低了选码的难度．由于上行链路的M 元MC-CDMA信号在传输前经过了预均衡处理,使得各用户信号在到达基站后能够保持良好的正交性．在将基站接收信号分别与各用户原型扩频码镜像序列的OFDM调制结果相乘后,利用OFDM解调器可同时完成M元解扩和多载波解调．研究结果表明,本系统的频带利用率和计算复杂度均优于传统的M元MC-CDMA系统．     

基于可见光通信的室内定位方法

可见光通信是利用白光LED（lighting emitting diode）固态光源在照明同时实现通信的新型绿色通信技术,基于可见光通信的新型室内定位方法具有室内传统无线定位方法难以替代的优势.文章介绍了基于可见光通信的室内定位方法研究现状,归纳总结了基于LED标签、接收光信号强度检测以及图像传感器成像3类可见光定位方法,详细分析了3种方法的基本原理,并对可见光定位方法的研究趋势进行了阐述.     

APSK调制在基于自适应OFDM的可见光 通信系统中的应用研究 

正交频分复用（OFDM）技术具有频谱利用率高、抗干扰性能好等优点,在基于发光二极管（LED）的可见光通信系统中得到广泛应用。为了减小LED非线性的影响,将幅度-相移联合键控（APSK）与OFDM技术相结合的传输方式引入可见光通信系统中。同时为了提高可见光通信系统的整体性能,实现系统带宽资源的充分利用,将OFDM调制与自适应技术相结合,即根据信道状况的不同,在各个子信道上使用相应阶数的APSK调制方式。文章介绍了3种典型的基于自适应资源分配算法的OFDM技术,并与基于相同阶数APSK调制的OFDM技术进行比较。仿真结果表明,APSK信号的包络要比QAM信号小,自适应OFDM技术的性能要明显优于基于相同阶数APSK调制的OFDM技术。     

基于LED光通信的传感数据自组织自恢复系统

针对物联网传感信息传输的特定需求,在LED（Light Emitting Diode）照明功能基础上,引入可见光通信功能。充分开发了基于光网络的信息传输自组织、自恢复功能,提出了系统节点设计方法和底层信号链路linux驱动方法,阐述了路由发现算法与通信协议的实现过程。并就嵌入式系统环境下的自组网、自协调过程进行了编程调试与有效测试,得到相应的实验数据。验证了系统架构、传输过程和核心算法的可行性和完备性,为实用研发奠定了坚实的理论基础。