可见光通信预均衡器的仿真设计与研究

可见光通信作为近年来新兴的通信方式,有着成本低廉,安全性好,无电磁辐射等优点.但由于可见光的狭窄信道频响特性导致信号传输过程中误码率增大,限制传输速率.为抑制可见光信道频响特性中高频分量的衰减,降低系统误码率,通过在信号发射端进行信道补偿,设计仿真了可以均衡信道的FIR滤波器.并通过MATLAB仿真分析得到阶数为18的...     

基于BO-BiGRU的后均衡器在水下高速可见光通信系统中的应用

信号在水下可见光通信（UVLC）信道传输的过程中易受到非线性效应的影响，为了提高系统通信性能，对接收的信号进行均衡是至关重要的。提出了一种基于贝叶斯优化算法的双向门控循环单元（BO-BiGRU）模型作为UVLC系统中的后均衡器，其能够自动寻找模型最优超参数，以实现模型的最佳性能。BO-Bi GRU模型应用于1.2 m水下实验平台，采用64正交调幅（QAM）-无载波幅相调制（CAPM），在系统的误码率（BER）低于3.8×10-3的7%前向纠错（FEC）阈值的情况下，实现了3.10 Gbit/s的数据传输速率，比传统的后均衡方法提高了128 Mbit/s。     

LED记忆非线性自适应预失真技术研究

发光二极管(LED)是可见光通信系统(VLC)中最主要的非线性器件,同时由于通带内非平坦的频率响应还伴随着记忆效应。LED的记忆非线性主要恶化了VLC系统的误差矢量幅度(EVM)和比特误码率(BER)。预失真技术通常被用来补偿LED的非线性,从而提高可见光通信系统的性能。现有的预失真技术都不具备自适应性并且没有考虑到LED的记忆效应。提出了一种新的预失真架构,即在发射端增加一路反馈链路来获得LED的输出信号,同时使用记忆多项式模型来自适应地训练并补偿LED的记忆非线性。仿真结果显示提出的预失真技术的BER性能优于现有的方法。     

基于沃尔泰拉理论的集总光纤非线性噪声补偿

通过沃尔泰拉(Volterra)级数理论求得了非线性薛定谔方程(NLSE)的半解析解,在考虑光纤损耗、色散及非线性效应的情况下,推出了长距离在线级联掺铒光纤放大器(EDFA)光纤通信系统中信号和自发辐射噪声(ASE)之间耦合串扰的半解析表达式,得到了多跨距传输接收端输出信号和发射端输入信号之间的关系式.根据维纳(Wiener)滤波理论的时域滤波原理,在多跨距传输系统接收端设计了对非线性乘性噪声有滤波作用的维纳滤波器,并对预集总色散补偿、后集总色散补偿、分布链路色散补偿系统及一对三"跨距成比例平移对称的色散非线性同步补偿系统进行了仿真模拟研究.结果表明了提出的设计思路及方法的可行性,为进一步提高传输距离增大入纤功率提供了新的思路.     

基于最低误码率准则及Volterra序列的几何特征均衡器

针对通信系统中带内噪声及干扰的滤波问题,提出一种基于最低误码率准则的非线性几何特征均衡器.考虑到噪声与干扰具有不同的统计特性,本文所建立的均衡模型把匹配滤波器输出映射到特征空间,使信号与干扰在特征空间形成不同的几何特征,再用Volterra序列予以分离,而分离是基于最低误码率准则.仿真表明:对于扩展的二元相移键控信号,在相对强的调频信号、调幅信号及噪声的联合干扰下,匹配滤波器和基于最小均方误差准则的线性均衡器均已失效,而几何特征均衡器仍能表现出良好的性能,并且基于奇次三阶Volterra序列的几何特征均衡器更具实用价值.     

基于最低误码率准则的奇次三阶Volterra均衡器用于干扰抑制

该文针对通信系统中的干扰抑制问题,提出一种基于最低误码率准则的Volterra均衡器.区别于以往研究中采用最小均方误差准则估计Volterra核,本文采用最低误码率准则.仿真表明:对于扩展的二元相移键控信号,在相对强的窄带干扰下,匹配滤波器和基于最小均方误差准则的线性均衡器已失效,而基于最低误码率准则的Volterra均衡器仍能表现出良好的性能,也大大优于最小均方误差准则的Volterra均衡器;并且在计算复杂度与误码率性能的权衡中,奇次三阶Volterra均衡器更有实用价值.     

基于VLC的无线导览系统的设计和实现

提出了一种基于可见光通信技术的新型无线导览系统。在需要安装导览系统的地方对LED照明系统进行合适的改造,使LED发射带有识别码的可见光。当带有光电二极管的终端进入光照范围时,直接接受识别码,并经过跨阻放大器、滤波电路、电平判决器等电路处理后生成数字信号发送给后级微处理器,再通过解码、识别码比对等处理实现目标定位和无线导览的功能。利用FPGA开发套件及可见光发射机、接收机搭建了一个采用Manchester编解码和OOK调制方式的最简无线导览系统,并通过测试验证了系统的可行性。     

基于可见光和电力线载波的家庭网络设计

将可见光通信引入到家庭网络中.为了简化通信光源的布线,设计了一种新型的基于可见光通信和电力线载波通信的家庭网络系统.介绍了家庭网络的总体结构,分别阐述了家庭网关、白光发光二极管(LED)驱动和网络用具的硬件和软件实现方法.可见光通信和电力线载波通信可以有效地应用于家庭网络,促进室内可见光通信的研究和发展.     

基于OLED的可见光通信实验性能研究

基于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)发光的基本原理与特性,设计了一种适用于OLED的可见光通信均衡电路。实验探究OLED的光照度随驱动电流和空间距离变化的特性、伏安特性和频率响应,并与LED相关特性做对比,绘制特性变化曲线,给出对比实验结果。测得实验所用UIV牌OLED的3 dB带宽约为85 kHz,验证了OLED作为光源进行可见光通信的可行性,为开设物联网通信创新性、研究性实验教学项目提供了方案。     

基于ASIC均衡器的研究与设计

考虑当前的数字电视系统的发展现状,提出一种可供数字电视系统使用的均衡器设计方法.设计了一种基于ASIC的用于QAM解调信号的LMS自适应均衡器,此均衡器采用线性自适应算法中的最小均方算法(LMS),其结构由线性横向滤波器和抽头系数更新模块组成.能为数字电视系统提供可靠性和灵活性,同时也缩短了设计周期,提高其抗干扰能力和信道利用率.     

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。     

使用变步长频域LMS算法的自适应Volterra均衡器

Volterra均衡器能够有效地克服卫星信道的非线性失真,但由于非线性均衡器的输入矩阵特征值扩展严重,使得自适应过程收敛缓慢。为克服这个缺点,提出应用变步长的频域LMS算法对Volterra均衡器的权值系数进行自适应更新。算法利用正交变换降低输入序列的相关性,同时动态地调整迭代步长提高均衡器的收敛速度。仿真结果表明与时域算法相比,均衡器的收敛速度提高了25倍左右;均衡器收敛后纠了信号的幅度和相位失真。     

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。     

应用于10 Gbit/s光通信及背板传输的自适应均衡器设计

描述了一种既可用于背板传输也可用于光纤通信的高速串行收发器前端均衡器的设计。为适应光信号在传播中的色散效应,使用前馈均衡器(FFE)加判决反馈均衡器(DFE)的组合,取代了背板通信中常用的连续时间线性均衡器(CTLE)和DFE的组合。设计使用3 pre-tap、3 post-tap和1个main tap的抽头组合方式,兼顾pre-cursor和post-cursor的信号失真,有效补偿范围为15 dB。补偿系数采用完全自适应算法调整,对FFE采用模拟MSE算法调整,DFE引擎采用1/16速率数字sign-sign最小均方差(LMS)算法实现。芯片使用UMC 28 nm工艺流片,输入信号频率为10 Gbit/s。     

基于MCU与FPAA的均衡器系统硬件设计与测试

基于开关电容技术的FPAA(现场可编程模拟阵列)技术已取得了进一步提高,一些成熟的FPAA芯片相继推出.文中尝试使用FPAA芯片(AN221E04)实现一个全新概念的调节简便、成本低的音频均衡器设计.基于FPAA技术的巴特沃兹开关电容滤波器来实现音频均衡器滤波系统,并利用多个AN221E04芯片构建FPAA,与89S51 MCU(微控制器)及Serial EEPROM构建一个音效调节参数实时静态和动态可调的音频均衡器.     

基于波分复用技术的LED可见光通信的研究北大核心

介绍了LED(发光二极管)可见光通信系统和波分复用技术的原理,利用Optisystem软件设计了波分复用技术在可见光通信链路传输中的系统结构,实现了光路百兆级的实时通信。采用直接调制方式,对NRZ(非归零)码和RZ(归零)码调制方式下的传输性能进行了对比研究,分析了不同速率对系统的误码率和Q因子等因素的影响,进而讨论了在不同传输距离下系统误码率的变化特性,验证了波分复用技术应用在LED可见光通信系统中的可行性和稳定性。     

用于VLC的LED半功率角优化布局方法研究

提出通过优化发光二极管(LED)半功率角的布局来提高室内可见光通信系统性能的方法。4种典型的LED布局方式的仿真结果表明,该方法对于提高可见光通信系统的信噪比、降低信噪比的波动有明显效果。对于均匀的LED布局方式,信噪比的波动从未优化时的5.2 d B大幅下降到0.3 d B。该方法不需要调节LED的功率,更适合于工程运用。     

基于动量梯度下降优化算法的色散均衡器设计

针对梯度下降(GD)算法收敛速度较慢的问题,提出了一种基于GD优化算法的有限脉冲响应(FIR)色散均衡器.采用动量梯度下降(MGD)算法在每次更新迭代时对梯度进行指数加权平均优化(简称CMGD算法)并进行偏差修正,利用OptiSystem搭建单载波相干光传输系统并与Matlab联合仿真.仿真结果表明:在学习速率为0.1...     

基于FPGA的自适应均衡器的研究与设计

近年来,自适应均衡技术在通信系统中的应用日益广泛,利用自适应均衡技术在多径环境中可以有效地提高数字接收机的性能.为了适应宽带数字接收机的高速率特点,本文阐述了自适应均衡器的原理并对其进行改进.最后使用FPGA芯片和Verilog HDL设计实现了自适应均衡器并仿真验证了新方法的有效性.     

基于全息聚合物液晶光栅的动态增益均衡器的设计与模拟

介绍了聚合物分散液晶(PDLC)材料及体全息光栅的特性,提出了基于全息聚合物液晶(H-PDLC)电控光栅多极串联式动态增益均衡器的设计。根据光栅的衍射特性计算公式,对全息聚合物液晶光栅在中心波长为1550 nm的波长选择特性进行模拟,并且进一步利用遗传算法模拟实现全息聚合物液晶动态光强增益均衡器的功能。计算模拟表明,选择合适的全息聚合物液晶光栅参量,能够使光栅在1550 nm为中心波长的衍射谱线半宽度达到10 nm。同时,采用基于全息聚合物液晶的动态光强增益均衡器,能够使掺饵光纤放大器在1530~1560 nm内,其自发辐射谱的不平坦度从3.3 dB降到0.1 dBp-p(峰-峰值)。