基于MIMO技术的LED智能交通光通信系统的研究

发布时间：2024-04-21 09:51

　　可见光通信弥补了射频通信保密性差、电磁干扰等缺陷而成为下一代新兴的通信技术,VLC利用发光二极管高响应的特性发出快速明暗闪烁的光束,兼顾了照明与信息传递的双重作用。由于LED在交通设施以及照明领域的应用得以普及,VLC技术在智能交通领域的实际应用潜力巨大。然而,目前阻碍VLC技术在智能交通领域得以应用的主要问题是信道环境中的湍流效应导致车与LED交通灯间通信系统的误码率大幅升高。为此,本文围绕减弱湍流效应对LED交通灯与车辆通信系统性能的影响展开了一系列的研究,并重点分析了湍流信道环境下基于MIMO技术构建的VLC系统的误码率性能并在最后进行了实验验证。本文的工作内容如下:首先,本文介绍了大气信道环境的影响因素,重点阐述了大气湍流的形成、影响形式等相关概念,针对大气湍流随机变化的特性,基于修正后的Kolmogorov幂律谱模型采用随机相位屏的方式来模拟它的随机性,并构建了LED发光模型,分析比较了LED光束经过不同强度湍流信道传输后的光场分布情况。这为后续抑制湍流效应奠定了基础。其次,介绍了MIMO技术的基本原理以及空时分组码等相关理论知识,分析比较了信道相关与独立时,是否已知信道状态...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.10LED交通灯环形阵列布局

学硕士学位论文0.0065m，每环的灯数为4，10，16，22，28l0=0.01m，其中发射面与接收面的半径大小的LED交通灯参数，采用MATLAB进行场分布如图2.11所示。

图2.11建模后的LED光束光场分布

3图2.9环形阵列的布局图图2.10LED交通灯环形阵列布局图2.11建模后的LED光束光场分布2.3PPM调制技术VLC通过光束的明暗变化来实现信息传递，由于OOK可以直接对光波信息进行调制编码且复杂度较低，因此它常被用在光通信中。它的核心思想是通过控制....

图3.3光束漂移现象

主要还是要判断比较湍流漩涡直径与光束直径的大小关系。(1)光束漂移图3.3光束漂移现象

图3.6随机相位屏

时刻是不断变化的，并且它的状态在每个时刻也是不同的，这与湍流随机变化的特性相符。图3.6随机相位屏

本文编号：3960732