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。     

一种水下光通信中基于先验模型的预均衡方法

由于海水的散射特性,光在水下传输时会产生码间串扰(ISI)问题,传输环境较差时尤为严重.为解决该问题,文章将预均衡技术应用于基于直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)调制的水下光通信系统中,并针对水下光的传输特性提出了一种基于先验信息的预均衡方法.在浑浊海港海水环境下与传统均衡算法进行了性能对比.仿真结果表明,在信...     

DCO-OFDM水下可见光通信系统的峰均比抑制算法

为了解决直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)水下可见光通信系统中存在的高峰均功率比(PAPR)问题,采用了一种基于范德蒙类矩阵(VLM)预编码与改进的自适应缩放联合PAPR抑制的算法。首先,该算法利用VLM对频域信号进行预编码处理,以此降低其自相关性,再通过比值计算方式改进的自适应缩放因子对时域信号进行缩放,使其更好地减小发光二极管带来的非线性失真,最后实现了抑制系统PAPR的效果。结果表明,在互补累计分布函数为10-3时,相比于原始系统,此联合算法的PAPR下降了3.2dB。由此可知,该研究对抑制DCO-OFDM水下可见光通信系统的PAPR是有帮助的。     

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.     

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。     

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.     

一种适用于DCO-OFDM系统的DFT信道估计算法

针对直流偏置光正交频分复用系统中传统离散傅里叶变换(DFT)信道估计算法运算复杂度高和循环前缀(CP)内存在非有效信道系数的问题,提出厄米特对称的DFT(H-DFT)阈值改进信道估计算法.首先,根据信道时域响应变换到频域满足厄米特对称的性质,只需对有效子载波的信道频域响应做厄米特对称即可获得全部子载波的信道频域响应;其...     

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。     

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。     

基于FPGA实现的自适应OFDM VLC仿真系统

采用现场可编程门阵列(FPGA)技术搭建了一个自适应正交频分复用(OFDM)可见光通信(VLC)仿真系统。该系统实现了自适应高阶OFDM调制和高速数据速率传输,正交振幅调制(QAM)的调制阶数M有16、64、256、1024四种方式,数据传输速率为16.8~42.0Mb/s。     

基于MPPM调光控制的混合可见光通信系统研究

在本文中,为适应照明的调光需求,提出了一种具 有高频谱效率的调光控制方案,这是也是可见光 通信(VLC)的关键需求。提出的方案将正交频分复用(OFDM)与多脉冲位置调制(MPPM) 相结合, 不仅支持高速可见光通信,同时满足了用户对照明源的亮度调节的需求。这种混合调制方法确保系统具有MPPM的调光功能,且引入的OFDM传输可以有效地提高频谱效率。更重要的是,MPPM跟OFDM的传输不会互相干扰,而且接收端对两种信号的检测互不干扰,实现简单。仿真结果表明,该 方案可以支持较宽的亮度范围,并支持高频谱无线光通信。     

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。     

基于MIMO的可见光通信系统研究

可见光通信是利用LED发出的可见光传输信息的,可见光通信兼顾照明和通信,同时LED具备发光强度高、耗能低、无电磁干扰,有着巨大的发展潜力。文章指出,将MIMO技术应用于可见光通信系统,合理地对LED进行布局,可提升系统的可靠性。同时文章研究了可见光通信系统中的调制技术,比较了几种常见的调制技术,分析了各自的优缺点。     

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。     

基于白光LED的可见光通信系统设计

基于白光LED提出一种可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统设计方案。详细给出了该方案的系统原理与组成、可见光通信发射机设计和可见光通信接收机设计,并给出了信号光/电转换、电信号调制/解调以及最终将传输的数据信息解调还原出来的详细过程。测试结果表明,该系统实现了可见光数据传输的功能,具有通信距离远、可靠性高及体积小等优点。