基于多維CAP的室內(nèi)可見(jiàn)光通信技術(shù)研究.pdf

1、基于白光LED的可見(jiàn)光通信(VLC)技術(shù)是一種將照明與數(shù)據(jù)傳輸相結(jié)合的新興無(wú)線通信技術(shù)，以其豐富的頻譜資源、良好的保密性和安全性、較低的能耗和成本等優(yōu)勢(shì)，成為室內(nèi)短距離高速傳輸技術(shù)的研究熱點(diǎn)。為解決LED有限的調(diào)制帶寬限制VLC傳輸速率的問(wèn)題，本文圍繞頻譜效率高、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低的無(wú)載波幅度相位調(diào)制(Carrierless Amplitude and Phase，CAP)技術(shù)展開(kāi)了深入研究。
　　針對(duì)CAP濾波器組的設(shè)計(jì)，基于希爾伯特

2、變換的正交性原理，介紹了兩種傳統(tǒng)二維CAP調(diào)制方案;借助求解滿(mǎn)足完全重建條件的最大最小優(yōu)化問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了帶內(nèi)擬合約束和帶外抑制約束兩種多維CAP正交濾波器組。
　　針對(duì)可見(jiàn)光CAP調(diào)制方案設(shè)計(jì)，提出了基于多維CAP的DCO-CAP、Flip-CAP及U-CAP極性處理方法。依據(jù)VLC視距傳輸模型以及CAP信號(hào)模型，推導(dǎo)出三者的誤符號(hào)率理論解析式，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論解的正確性。對(duì)三種CAP系統(tǒng)的功率效率、頻譜效率及誤碼性能

3、進(jìn)行了分析比較。
　　針對(duì)CAP系統(tǒng)有效性的進(jìn)一步提高，提出了可見(jiàn)光SM-CAP傳輸方案，并推導(dǎo)了誤碼性能理論解析式。該方案同時(shí)利用信號(hào)域和空間域，將輸入信息序列分成兩部分，一部分進(jìn)行空間調(diào)制，另一部分進(jìn)行CAP調(diào)制。仿真結(jié)果表明，SM-CAP能夠有效提高系統(tǒng)頻譜效率;在接收機(jī)個(gè)數(shù)增多、發(fā)射機(jī)間距加大、收發(fā)平面距離減小以及鏈路存在遮擋等情況時(shí)，系統(tǒng)均能獲得較好的誤碼性能。另一方面，本文還提出了可見(jiàn)光CAP-OFDM傳輸技術(shù)方案，推