可見光通信調(diào)制技術(shù)與MIMO研究.pdf

1、可見光通信(Visible Light Communication，VLC)是利用LED發(fā)出的肉眼察覺不到的高速調(diào)制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)?？梢姽馔ㄐ偶骖櫿彰骱屯ㄐ牛哂芯W(wǎng)絡(luò)布置方便、無電磁干擾、通信帶寬大等優(yōu)點(diǎn)，有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α１菊撐膰@室內(nèi)可見光通信存在的技術(shù)難點(diǎn)開展了具體的研究工作，包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信中LED編碼、通信的調(diào)制、MIMO復(fù)用結(jié)構(gòu)等。
　　首先，論文介紹了可見光通信系統(tǒng)的組成；搭建了一套白光LED音頻傳輸?shù)?/p>

2、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)短距離可見光音頻傳輸，實(shí)驗(yàn)中暴露出可見光通信在未有糾錯(cuò)編碼的情況下性能較差的問題。因此，本論文提出了適合可見光傳輸且具備調(diào)光功能的M-PAM和RS（15,11）編碼方式，并對(duì)其性能作了進(jìn)一步分析。結(jié)論表明RS（15,11）糾錯(cuò)編碼在SNR>4dB時(shí)，誤碼率明顯改善，且當(dāng)SNR≥10dB后，誤比特率將低于10-4；相比于未使用RS編碼的4-PAM信號(hào)的誤比特率性能，RS（15,11）編碼具有2dB的性能改善。
　

3、　其次，研究了可見光DCO-OFDM調(diào)制，并計(jì)算不同M、DCdB對(duì)DCO-OFDM誤碼率的影響，研究發(fā)現(xiàn)4QAM-DCO-OFDM的性能最優(yōu)，當(dāng)DCdB=0、SNR>8dB時(shí)誤碼率可降低到10-5；當(dāng) DCdB=1、SNR>12dB時(shí)誤碼率為10-5。此外，建立室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)模型，獲取多徑反射后脈沖時(shí)延及衰減的幅頻響應(yīng)，仿真 DCO-OFDM信號(hào)在一次反射路徑下的誤碼率性能。仿真結(jié)果表明，多徑干擾對(duì)誤碼率影響甚重，無論M、DC dB

4、為多少，系統(tǒng)的誤碼率都大于10-3。本論文研究成果為改進(jìn)DCO-OFDM調(diào)制提供了理論依據(jù)。最后，介紹了可見光通信 MIMO復(fù)用系統(tǒng)原理，研究了 MIMO復(fù)用系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)如光源發(fā)散角、偏移角及不同波長(zhǎng)的光波與收發(fā)光學(xué)天線（透鏡）尺寸的對(duì)通信性能的影響，為優(yōu)化陣列尺寸與傳輸距離提供了理論參數(shù)；并提出了一種QR碼圖形LEDs空間MIMO陣列發(fā)送，實(shí)現(xiàn)了通信距離5米，通信速率24Kbps的單工通信，驗(yàn)證了可見光MIMO復(fù)用結(jié)構(gòu)的可行性，為可