基于白光LED的室內(nèi)無線光通信上下行鏈路研究.pdf

1、隨著LED(Light Emitting Diode)產(chǎn)業(yè)的興起和迅速發(fā)展，半導(dǎo)體照明取代傳統(tǒng)照明勢在必行。而白光LED具有節(jié)能、壽命長、可靠性高、調(diào)制性能好等優(yōu)點，使LED在照明同時進行通信成為可能。掌上電腦(Palmtops)以及個人數(shù)字助理(APD)等移動電腦設(shè)備得到了越來越廣泛的應(yīng)用，人們迫切需要一種信息容量大和部署靈活、維護方便、安全保密的無線通信技術(shù)。無線光通信為無線寬帶接入的快速部署提供一種靈活的解決方案，這給基于白光LE

2、D的室內(nèi)可見光通信技術(shù)帶來極大的機遇。
　　 本文主要從白光LED的物理特性出發(fā)，研究了兩類典型的室內(nèi)LED照明燈的布局對照明和通信的影響、信號的一次反射對整體光功率的影響；研究多種調(diào)制方式在室內(nèi)無線光通信中的性能、高速傳輸中多徑信道產(chǎn)生的均方根時延、以及由此引起的碼間干擾；為了解決碼間干擾，采用了分集接收以改善高速通信情況下的通信性能；最后，建立了室內(nèi)可見光通信的上行鏈路，分析了正交碼長度、用戶數(shù)量對上行性能的影響，并采用多用

3、戶檢測的方法降低用戶間的干擾。主要研究工作如下：
　　 (1)以一個典型的室內(nèi)房間模型為研究對象，從兩類典型的室內(nèi)照明燈布局著手，分析比較了兩種布局對室內(nèi)照明的影響，并結(jié)合通信的要求，選擇合理的布局。結(jié)合所選擇的照明燈布局，仿真比較了墻面反射信號的脈沖強度和直流增益，分析反射信號對通信接收信號的影響。
　　 (2)分析了采用OOK、PPM和MPPM調(diào)制，在傳輸速率從10M到100M時的接收誤碼率情況。根據(jù)光源的布局，分析

4、了室內(nèi)各點的均方根時延分布情況，室內(nèi)具有代表性的三個點的誤碼率以及在不同傳輸速率下，采用不同調(diào)制方式的光功率損耗情況。
　　 (3)針對大角度接收機接收在高速傳輸情況下接收性能不理想的特點，提出了采用角度分集接收技術(shù)，設(shè)計了角度分集接收機每個接收分支的角度，通過改變接收機的接收角度，降低多徑對通信的影響。分析了角度分集接收的信道，仿真了采用角度分集接收機后的接收誤碼率。
　　 (4)建立了用戶上行鏈路，采用OCDMA技術(shù)