可见光通信OFDM调制解调方案研究

发布时间：2020-08-25 11:14

【摘要】：可见光通信,由于具有频谱资源丰富、保密性好、节能环保等诸多优点,成为近年来无线通信领域的研究热点之一。而OFDM是可见光通信高速传输的基本调制方法,本文围绕可见光通信系统的DCO-OFDM调制技术展开了研究,内容包括峰均比降低方案与峰均比CCDF对比分析、可见光DCO-OFDM系统方案的改进、MIMO-DCO-OFDM调制阶数自适应算法以及可见光DCO-OFDM载波序号调制系统与性能分析。本文具体工作如下:一、通过在DCO-OFDM系统中加入相位调制的方法,提出了一种降低DCO-OFDM信号峰均比的方案(DCO-OFDM-PM),推导了传统DCO-OFDM系统及DCO-OFDM-PM系统信号峰均比累积分布函数(CDF)的表达式。仿真结果表明,DCO-OFDM-PM应用到可见光通信系统中后,可以有效抑制DCO-OFDM信号的峰均比,并且在高SNR条件下能获得更好的BER性能。二、提出了一种改进的DCO-OFDM系统方案,在该方案中同时考虑下限幅边界与上限幅边界,推导了最优直流偏置所满足的数学优化问题,给出了最优直流偏置的数值求解方法。此外还仿真对比了不同直流偏置下的BER性能,仿真结果表明,同时考虑上下限幅的DCO-OFDM可见光通信系统,在不同QAM调制阶数下,不同的上下限幅条件下,在应用最优直流偏置时,都能获得最好的BER性能。三、针对MIMO-DCO-OFDM可见光通信系统,给出了调制阶数自适应优化的数学优化问题,并给出了此数学优化问题迭代数值求解方法。仿真结果表明,各子载波调制阶数自适应之后,系统频谱效率要明显高于固定QAM调制方式下的频谱效率,并且充分接近于系统理论容量。四、针对加入了载波序号调制的DCO-OFDM(DCO-OFDM-IM)可见光通信系统,推导了该系统的平均比特速率与频谱效率表达式,并与传统DCO-OFDM系统的平均比特速率与频谱效率进行了数值对比。通过仿真分析可以发现:当子块长度N与激活子载波个数K均较大时,DCO-OFDM-IM的频谱效率优于传统DCO-OFDM。当激活子载波个数K所占N的比例越小时,PAPR与BER性能均显著提高。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.1
【图文】：

２．５．１．１邋ＤＣＯ－ＯＦＤＭ－ＰＭ系统的最佳０数值分析逡逑本小节中将根据２．４．３小节中推导出的ＤＣＯ－ＯＦＤＭ－ＰＭ系统的ＣＤＦ，得出逡逑不同旋转因子０下的ＣＤＦ曲线如图２－３所示。逡逑１邋逦逦逦！逦ｆ水本丁l:－＾本一木嗦冰本一末—Ｎ：逡逑０．９逦：逦＾逦－０邋＝邋Ｍ２邋—逡逑Ｊ邋，＇ｌ邋／邋逦９逦＝邋７ｔｉ／３２逡逑０．８逦ｒ逦ｒ逦１邋－邋－邋ｒ￣ｌ＇－邋Ａ邋－逦９逦＝邋８ｊｉ／３２邋ｌ逡逑０．７逦－逦：逦＼＿ｈ！／－９邋＝逡逑０．６逦＾逦＾逦ｉ邋

本文编号：2803631