可见光混合二维CAP-DPIM调制

为了提高基于白光LED的可见光通信系统传输性能,本文围绕提高频谱效率及可靠性展开研究,提出一种兼顾功率效率和频谱效率的混合调制方案。该方案采用无载波幅度相位调制(CAP)与脉冲间隔调制(DPIM)相结合,发送端在DPIM的脉冲时隙上加载直流偏置CAP信号(DCO-CAP),生成混合调制信号,接收端采用提出的修正硬判决检测算法及最大似然检测完成混合调制信号的串行解调。考虑室内环境光的影响,推导了基于Lambertian光照模型并在高斯信道下二维DCO-CAP-DPIM方案的误比特率(BER)及误帧率(FER)解析表达式,仿真实验验证了理论解析式的准确性以及提出的修正 硬判决检测算法的有效性。对于8m×6m×3m实验场景,通过数值仿真,分析对比了DCO-CAP,以及不同混合调制在相同频带利用 率下的性能,结果表明:当频谱效率相同时,混合二维DCO-CAP-DPIM调制系统较单一调制可靠性提高2－12dB。且调制参数相同时,基于硬判决的修正算法使系统可靠性提高5dB。     

一种频谱高效的可见光混合调制方案

为提高室内可见光通信系统传输性能,提出一种基于广义空间调制技术（GSM）的无载波幅度相位（CAP）-数字脉冲间隔调制（DPIM）混合方案。该方案基于空-时域联合思想,在信号域内将CAP信号加载到DPIM时隙脉冲上构建混合调制信号,在光空域内通过GSM技术同时激活多根天线进行信息传输。推导了可见光高斯信道下GSM-CAP-DPIM混合系统的误帧率理论表达式,仿真验证了解析式的准确性,探究了不同空时域参数选择对系统误帧性能的影响。实验结果表明：频谱效率相同时,GSM-CAP-DPIM混合系统的可靠性优于传统混合调制系统。     

用于可见光通信的CAP-ADPPM混合调制系统设计

为提高可见光通信链路传输性能,提出一种无载波幅度相位(CAP)和幅度差分脉位调制(ADPPM)混合的调制系统.该系统通过将频谱高效的多维CAP调制与功率高效的ADPPM相结合,利用ADPPM的时隙脉冲搭载CAP信号进行信息传输;在高斯白噪声信道模型下,推导了 CAP-ADPPM混合调制系统的误帧率解析表达式并进行了仿真...     

可见光多维无载波幅度相位调制系统

针对室内可见光通信调制技术和多用户接入问题,该文基于直流偏置和极性编码信号单极化思想提出两种系统复杂度低、频带利用率高的可见光多维无载波幅度相位(DCO-MCAP, U-MCAP)调制方案。首先利用最大最小优化算法构建无频谱泄漏的频域目标方程,采用完全重建(PR)条件作为非线性约束方程,求取时域正交的多维CAP滤波器组,然后分别采用添加直流偏置和零值位置极性编码实现信号单极性,以满足可见光通信强度调制/直接检测的要求。基于朗伯辐射模型,可见光背景噪声建模为加性高斯白噪声(AWGN),推导了DCO- CAP/MCAP, U-CAP/MCAP 4种调制方案的误符号率理论解,仿真验证了其准确性。在5 m5 m3 m的室内场景下,仿真对比分析了2维、3维、4维可见光CAP调制系统的频带利用率、误码率等性能。结果表明,相同星座尺寸时,多维CAP调制的误码性能明显优于传统2维;相同频带利用率时,3种维度系统误码性能相近,可见光多维CAP调制为多用户接入提供可能性。此外,讨论了信道参数对可见光CAP系统的影响,发射机辐射角与收发信机之间距离都与信噪比损失呈现出正相关性。     

可见光通信的间隔多脉冲位置调制研究

基于可见光的特点上,构建了一种可见光通信系统。针对这一可见光通信系统,文章提出了有关IMPPM(间隔多脉冲位置调制)方案,以期能够有效提升可见光通信的质量。     

无载波幅度相位调制系统原理与实现

本文详细讨论了无载波幅度相位调制的原理，实现及应用，与正交幅度调制相比，无载波幅度相位调制具有许多优点，已经或即将在各种现代通信系统中得到应用。     

无载波幅度相位调制无线光通信系统研究

无载波幅度相位（Carrierless Amplitude and Phase,CAP）调制是一种数字化方式的正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation,QAM）。由于CAP调制具有频谱利用率高、成本低、复杂度小等优点,所以逐渐成为实现短距离高速光通信系统的一种备选方案。首先通过比较CAP调制和QAM的功率谱分析了这两种调制方式的特性,然后在大气信道仿真模型（Gamma-Gamma光强起伏分布模型）条件下,基于Matlab仿真分析了滤波器滚降系数,滤波器长度和采样时钟偏移对CAP调制无线光通信系统性能的影响并给出最优参数值。由仿真可知,采样时钟偏移会引起接收端信号的相位偏移,所以需要在接收端对相位畸变进行一定的补偿,文中也对后期所需的均衡算法进行了一些研究,希望能对以后CAP系统的设计有所帮助。最后对仿真结果进行了实验验证。     

可见光通信中的无载波位相调制技术

为了保证可见光通信(VLC)系统能够为智能终端提供高速率、低能耗的数据传输服务。该文基于脉冲位置调制(PPM)技术,提出了一种新型的无载波位相(CPP)调制技术,即通过运用正交滤波器提高了PPM的传输速率。而针对采用CPP调制在VLC系统中功率效率显著降低的问题,提出了全新的时变偏置有效地降低了系统的功耗。最后仿真结果表明,采用时变偏置的CPP系统同采用直流偏置相比,在获得相同BER性能且带宽受限的情况下可以节省2 dB的信噪比。而同时考虑信号时隙之间的相关性,时变偏置可以进一步提升约1.5 dB的BER性能。     

可见光CAP-OFDM传输方案

针对室内高速可见光链路设计,提出了一种频谱高效的基于无载波幅度相位调制（CAP）的可见光正交频分复用（OFDM）传输方案,即CAP-OFDM。该方案首先采用一对相互正交的滤波器产生基带实信号,再利用哈特莱（Hartley）变换将其加载到频域正交的载波上,并通过添加直流偏置的方式实现信号单极化。基于朗伯(Lambert)辐射模型,推导了CAP-OFDM以及已有文献提出的基于脉冲振幅调制（PAM）的可见光正交频分复用（PAM-OFDM）、基于正交振幅调制（QAM）的可见光正交频分复用（QAM-OFDM）调制方案的误符号率理论解析式、频带利用率,并通过仿真实验验证了理论推导的正确性。仿真结果表明,调制阶数相同时,CAP-OFDM、QAM-OFDM误码性能相同,且优于PAM-OFDM;频带利用率相同时,CAP-OFDM误码性能最优,而QAM-OFDM最差。     

浅谈脉冲间隔调制解调

为能够实现室内可见光通信调制解调,依据室内可见光通信的一些特点,制定出了传空双头脉冲间隔调制解调的诸多方法。首先针对双头脉冲间隔调制原理,设计出了该调制的符号结构,一方面符号不设置保护时隙,另一方面符号长要固定。其次在上述的基础上给出了这种调制和解调方式的实现系统。系统主要依靠FPGA器件来实现,并利用传空方式来完成信息传输,而且设计出了VHDL语言实施的算法流程,最后制定出调制解调系统并实施实验验证。区别于其他系统,这种调制解调系统的最大优势是无需同步信号,实验结果也同样表明该调制解调方式能够非常有效地应用于可见光的通信。     

运用VLC媒体播放器增加HDTV播出频道的实践

VLC是一个开放源代码的、跨平台的多媒体播放器,它可以播放多种音频和视频格式(MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、D ix、MP3、Ogg等以及DVD、VCD、CD音频以及各种流媒体协议),VLC同时也具有转码能力(UDP unicast和multicas、tHTTP等),主要为宽带网络设计的流媒体服务器使用。基于上述软件,结合拥有G igabitEthernet I/O板卡的统计复用网关DM6400、复用/加扰/调制器BN G6104和播发服务器、HDTV机顶盒,试验播出2个HDTV频道。     

PLC和VLC融合的车厢内宽带视频服务系统

电力线通信(Power Line Communication,PLC)可以为LED灯提供照明功率的同时作为骨干网为可见光通信(VisibleLight Communication,VLC)馈入信息,具有很好的应用前景.提出了一个基于PLC和VLC融合的车厢内宽带视频服务系统,详细描述了该系统的结构和框架、关键技术参数,测试了演示系统的关键通信性能,讨论了未来的应用方向,可为新一代列车车厢内部的综合信息服务和通信系统提供一定的指导和参考.     

Odd clipping optical orthogonal frequency division multiplexing for VLC system

The Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) has emerged as one of the promising techniques because of its robustness to multipath fading with high‐speed data transmission. Classical bipolar OFDM cannot be used in intensity modulated with direct detection (IM/DD) optical communication systems, as visible light communication (VLC), so many optical modulation techniques as asymmetrical clipped optical OFDM (ACO‐OFDM) and DC‐Clipped OFDM (DCO‐OFDM) have been investigated. In this paper, we introduce a novel optical modulation scheme that meets the optical communications requirements. The proposed odd clipping optical OFDM technique (OCO‐OFDM) is based on the Fourier transform symmetry properties in which the imaginary and odd signal is converted to odd and real valued signal. As a result of this work, the proposed OCO‐OFDM and its modified version have several benefits over ACO‐OFDM and DCO‐OFDM. By introducing a better bit error rate, with the same spectral efficiency as DCO‐OFDM and the same power efficiency as ACO‐OFDM for real valued modulation technique as Binary Phase‐Shift Keying (BPSK), and with the same spectral efficiency and power efficiency as ACO‐OFDM for complex valued modulation technique as Quadrature Phase‐Shift Keying (QPSK) and Eight Phase‐Shift Keying (8PSK).     

VLC可变字长编码在液晶电视OSD字库压缩中的应用

由于液晶电视的功能越来越强大,OSD显示越来越复杂,所需要的字库越来越大,液晶电视内的Flash存储空间略显不足,必须采取一定的字库压缩方式。基于此思路,提出了可变字长压缩编码(VLC),此压缩算法在实际嵌入式软件中,压缩比可以达到1.5,能有效节省Flash的空间。     

用于内容认证的VLC域的 H.264/AVC视频水印方案

A semi-fragile content authentication algorithm is proposed for low bit-rate H.264/AVC video in VLC domain. Utilizing the intra prediction mode and coded block pattern in VLC domain, the proposed algorithm chooses those macro-blocks from which the signature is extracted and constructs content signature at macro-block level according to the relationship among the energies of quantized low-frequency coefficients of sub-macroblocks. The signature is embedded by modifying the trailing coefficients. The experimental results show that the proposed algorithm performs well in visual quality impact and keep the bit-rate basically unchanged. In addition, the algorithm can embed signatures into I, P, B slices simultaneously and remarkably enhances the watermark capacity. By verifying the extracted signature, the algorithm can detect and locate video tampering efficiently.     

一种新的数字脉冲间隔调制解调方法

针对数字脉冲间隔调制(DPIM)包序列发生差错时会出现符号增减从而导致差错性能下降的问题,提出了一种新的解调方法。给出了解调方法的解调过程,推导了其差错解概率,并与门限解调法进行了比较分析。数值仿真表明,当误包率为10-6以及包信息为24bit时,相较于门限法,可节省约1.5dBm的平均接收功率,且调制阶数对其影响不大;但当包信息量增大时,性能改善的程度将减弱。在不增加冗余信息的情况下,提出的DPIM解调方法能够有效地改善系统的差错性能,可为无线光通信链路的设计提供参考。     

一种基于OQAM调制的OFDM实现改进方案

本文提出了一种基于基带的OFDM／OQAM实现改进的方案，利用传输信号的对称性，将原来是N点的FFT和N个滤波器组等效成N/2点的：FFT和N/2个滤波器组的结构。通过与一般OFDM／OQAM实现系统复杂度比较，表明改进后的系统大大改善了系统的复杂性。     

Novel Architecture for Efficient Implementation of Dimmable VPPM in VLC Lightings

In this paper, a new architecture is proposed to achieve complexity efficiency in implementing variable pulse position modulation (VPPM). VPPM, specified in IEEE 802.15.7, can support wireless communication and dimming control simultaneously using visible light. The proposed architecture is based on the VPPM signal property in which the transition point of the modulated output is obtained by counting the sample index and comparing it to both the assigned dimming factor and the transmitting data. Therefore, the proposed architecture can be composed of simple logics, including a counter, a comparator, and an inverter, all of which are insensitive to the dimming resolution in contrast to a conventional codeword‐table method. This paper describes the verification of the proposed algorithm through a register‐transfer level implementation of the codeword and proposed architectures. In comparison with the codeword‐table method, the proposed method gains a nine‐fold complexity reduction at a 1% dimming‐step resolution.     

一种基于CSMA/CA的VLC系统多用户接入方法研究

针对可见光的通信距离较短和带宽有限的特点,提出了一种多终端组网的可见光网络模型,对于室内可见光通信(VLC)系统多用户接入碰撞问题,我们分析了这种网络模型的特点,提出了一种基于载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的多用户接入方法,给出了多用户接入时碰撞概率和系统吞吐量的表达式,并进行了相应的仿真。仿真结果表明模型和接入方法合理有效。