LED非线性对基于正交频分复用可见光通信系统的影响

基于带有寄生参数的发光二极管(LED)Shockley方程,结合具有饱和特性的固态功率放大器的幅度传输模型,构建了可见光通信系统中LED的双向饱和非线性模型。基于该模型,通过蒙特-卡洛仿真分析了LED非线性对采用正交频分复用(OFDM)的可见光通信系统(VLC)性能的影响。分析结果表明OFDM的VLC系统性能受LEDI-V特性非线性、直流偏置电压、基带调制方式、调制信号切顶比率及方式的直接影响。     

可见光通信光正交频分复用系统符号分解技术抑制LED非线性失真研究

传统重复信号限幅(ISC)技术可以减小非线性LED光正交频分复用(O-OFDM)系统的非线性限幅噪声影响。但ISC系统需要多个LED同时发光,同步和硬件实现复杂,并且误码率(BER)随着信道增益差异的增大而变大。基于此,提出基于单个LED的O-OFDM符号分解串行传输系统,对O-OFDM符号进行限幅分解,然后串行组帧,最后输入到单个LED中。推导了系统理论信噪比表达式,并建立了蒙特卡罗误码率和误差矢量幅度(EVM)仿真模型。结果表明,随着符号分解次数增大,EVM和BER性能显著变好,但通信速率略有下降,并且直流偏置会影响EVM和BER性能。本系统实现简单,避免了信道增益差异引起的BER变差问题。     

可见光通信OFDM系统抗多径干扰性能研究

研究可见光通信OFDM系统在多径衰落信道中的传输性能.分别使用16-QAM和OFDM调制对声音和文本信源在多径衰落信道中进行传输,比较不同调制方式的传输效果.传输文本文件时,分析了误码率随衰落系数以及路径时延变化的关系.结果表明:可见光通信OFDM系统在多径衰落信道中传输,能克服多径效应,降低误码率,获得较为满意的通信质量.     

基于自适应OFDM的室内可见光通信系统性能研究

为了提高室内可见光通信(VLC)系统性能并充分利用信道带宽资源,将OFDM与自适应技术结合应用于VLC系统中.讨论了系统反馈途径的实现方法,在室内空间环境建模的基础上,对自适应OFDM通信系统的吞吐量和误码率进行了Matlab仿真和分析.     

基于白光LED的可见光通信技术研究

可见光通信是基于白光LED的新兴无线光通信技术,能够同时实现照明和通信的双重功能,适合在智能家居等领域的应用。本文对基于白光LED的室内可见光通信的研究现状及关键技术、发展趋势进行了研究。     

基于DCO-OFDM水下可见光通信系统的预均衡技术

针对硬件预均衡技术和基于有限脉冲响应(FIR)滤波器的软件预均衡技术存在的问题,提出了数字预加重的软件预均衡技术,该技术根据发光二极管(LED)的频率响应参数针对性地补偿LED带宽,并设计了一套直流偏置光-正交频分复用(DCO-OFDM)水下可见光通信系统作为实验测试平台.实验结果表明:采用数字预加重技术后,LED调制...     

混合NOMA/OFDMA可见光通信系统资源分配算法

为了进一步降低混合非正交多址/正交频分复用多址（NOMA/OFDMA）技术的多用户多小区可见光通信系统的误码率,提出了一种功率和子载波的联合分配算法。该算法以最小化系统误符号率为优化目标,实现了子小区间载波和用户功率的联合最优分配。首先,理论推导出系统的误符号率表达式;然后,使用Matlab软件进行仿真,模拟可见光通信系统模型,并借助遗传算法得到最优的分配结果;最后,将该算法与现有的算法进行了对比。仿真结果表明,所提算法的误符号率性能更优。     

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。     

基于OFDM调制的可见光通信系统的导频设计

研究了基于正交频分复用(OFDM)调制的可见光通信(VLC)系统的导频设计方法.针对室内可见光通信信道特性,研究了导频数目对于信道容量的影响,从理论上给出了导频间隔与信道容量下界的关系式.在此基础上,建立了基于OFDM调制的可见光通信实验系统,并以上述理论关系式作为导频数目的设计依据.实验结果表明,随着导频间隔的变化,实验系统得到的系统频谱效率与理论给出的信道容量下界的变化趋势吻合,即文章提出的导频间隔与信道容量下界的理论关系式为可见光通信的最优导频间隔设计提供了理论依据.     

基于高斯混合模型的非线性可见光通信系统解调研究

针对可见光通信中的离散傅里叶扩展正交频分复用系统的非线性效应,提出一种基于高斯混合模型的聚类解调方法。运用机器学习中的高斯混合模型根据接收信号估计所有星座点的高斯分布参数。然后计算接收信号到每一个星座点高斯分布的概率,选择概率最大值对应的星座点作为接收信号的判决结果进行解调,从而可以获得一些信噪比增益。仿真结果表明,在LED非线性信道下,高斯混合模型聚类解调方法在16和32阶正交振幅调制下可以分别获得0.6 dB～2.7 dB和0.2 dB～1.7 dB的信噪比增益。     

可见光通信DCO-OFDM系统资源分配算法研究

针对室内可见光通信(VLC)直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)系统存在的低信道利用率问题,文章对该系统的信道资源和比特资源进行了优化分配研究。首先介绍了DCO-OFDM系统的信号发射端模型和系统的信道利用率计算,并按照两步算法的思路依次分析了信道资源分配和比特资源分配问题,进而提出了自适应动态资源分配算法,该算法能够根据信道幅度频率响应来灵活分配子信道,并为各信道自适应选择满足服务质量要求的最高阶正交振幅调制(QAM)调制方式。仿真结果表明,相比于传统固定分配算法,该自适应资源分配算法可显著提升室内VLC DCO-OFDM系统的信道利用率。     

基于DCO-OFDM与PAM-DMT的混合传输系统性能研究*

针对可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统中传统非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)及直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)系统存在的不足,提出了一种基于DCO-OFDM与脉冲幅度调制-离散多音频调制(PAM-DMT)混合技术传输方案,并给出了一种接收端低复杂度信号检测算法.该混合传输系统不仅可以通过改变调制方式以得到更为灵活的数据传输速率,还可以在相同数据速率下叠加较小的直流信号.最后通过蒙特卡洛仿真验证了所提设计的有效性.     

基于副载波复用的多输入单输出正交频分复用LED可见光通信系统

提出了一种基于副载波复用的新型的多输入单输出(MISO)正交频分复用可见光通信(OFDM-VLC)系统构架,并且实验验证了2×1和3×1的MISO OFDM-VLC系统传输。分别测量了2×1和3×1的实验系统的误差矢量幅度(EVM)随输入电压变化的曲线图,找出了两个系统各自的最佳偏置范围。在将输入电压设置在最佳偏置范围之内的情况下,改变传输距离,对2×1系统,给出了系统EVM性能变化的曲线图;对3×1系统,给出了系统EVM和误码率(BER)性能变化的曲线图。在没有任何均衡的情况下,两个系统的传输距离都可以长达140cm。