基于MIMO-OFDM的室内可见光通信系统研究

发布时间：2017-04-02 13:03

  本文关键词：基于MIMO-OFDM的室内可见光通信系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着技术的发展,白光LED(Light Emitting Diode)的应用越来越广泛,由于其拥有高亮度、低功耗和长寿命的特点,白光LED有望成为下一代照明设备。现如今,无线通信系统在生活中广泛应用,但常常受到频谱短缺和干扰的约束,另外,现在也倡导绿色通信,所以,人们希望白光LED室内照明的同时,也可以实现数据通信。可见光通信(Visible Light Communication,VLC)是通过驱动电路将电信号转换成光信号并通过LED发射出去,接收端通过光检测设备接收光信号,并提取其中有用的信号分量,从而实现通信。本文首先介绍了可见光通信的一般性理论,并针对传统的室内可见光通信模型提出一种可行的光源优化布局模型方案。其次,讨论可见光通信在室内传输时的系统性能,在以上模型基础上仿真分析可见光信道脉冲响应特点,分析由于多径效应造成的性能影响。再次,研究OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)的关键技术,并针对室内可见光通信系统提出合适的MIMO-OFDM方案。最后,本文对室内可见光通信的MIMO-OFDM方案进行论证,并结合实际应用,考虑针对室内可见光通信的多用户接入方案的问题,以及与电力线通信融合的基本原理。
【关键词】：可见光通信 LED 多入多出技术 正交频分复用技术
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 室内可见光通信系统概述9-10
• 1.1.1 室内可见光通信系统的研究背景9
• 1.1.2 室内可见光通信系统的意义9-10
• 1.2 室内可见光通信系统的应用10
• 1.3 国内外发展现状与研究趋势10-11
• 1.4 本文的研究内容及结构安排11-13
• 第二章 室内可见光通信原理13-36
• 2.1 室内可见光通信系统模型13-14
• 2.1.1 室内可见光通信场景描述13
• 2.1.2 室内可见光通信系统架构13-14
• 2.2 白光LED特性14-17
• 2.2.1 光学相关知识14-15
• 2.2.2 白光LED辐射特性15-17
• 2.3 光源布局优化及仿真17-20
• 2.3.1 室内模型参数17-18
• 2.3.2 光源优化布局18-20
• 2.4 室内可见光通信信道20-23
• 2.4.1 信道衰落种类20-21
• 2.4.2 视距链路和非视距链路21-22
• 2.4.3 室内可见光通信噪声组成22-23
• 2.5 可见光通信调制解调方式23-24
• 2.6 通信性能仿真分析24-34
• 2.6.1 光功率分布仿真分析24-27
• 2.6.2 单LED信道脉冲响应仿真分析27-29
• 2.6.3 多LED信道脉冲响应仿真分析29-31
• 2.6.4 SNR分布仿真分析31-34
• 2.7 本章小结34-36
• 第三章 可见光通信系统OFDM技术36-46
• 3.1 OFDM技术介绍36-37
• 3.2 OFDM基本原理37-39
• 3.2.1 OFDM原理框图37-38
• 3.2.2 OFDM调制解调原理38-39
• 3.3 OFDM的优缺点39
• 3.4 OFDM关键技术39-42
• 3.4.1 OFDM保护间隔39-40
• 3.4.2 OFDM同步技术40-41
• 3.4.3 PAPR减小技术41-42
• 3.5 信道估计42-44
• 3.5.1 LS信道估计算法43
• 3.5.2 MMSE信道估计算法43
• 3.5.3 基于DFT的信道估计算法43-44
• 3.6 可见光通信系统中的OFDM44-45
• 3.7 本章小结45-46
• 第四章 可见光通信系统MIMO技术46-58
• 4.1 MIMO系统介绍46
• 4.2 MIMO系统基本原理46-48
• 4.2.1 SISO系统模型46-47
• 4.2.2 MIMO系统模型47
• 4.2.3 MIMO系统的关键技术47-48
• 4.3 MIMO信道容量48-50
• 4.3.1 发射端已知信道状态信息时的信道容量48-49
• 4.3.2 发射端未知信道状态信息时的信道容量49-50
• 4.4 MIMO系统的天线分集技术50-54
• 4.4.1 天线分集方式50
• 4.4.2 接收分集50-52
• 4.4.3 发射分集52-54
• 4.5 MIMO系统的空间复用技术54-56
• 4.5.1 分层空时码54-55
• 4.5.2 线性信号检测方式55-56
• 4.6 本章小结56-58
• 第五章 基于MIMO-OFDM的可见光通信系统及其应用58-70
• 5.1.系统仿真设计58-60
• 5.1.1 系统仿真原理框图58
• 5.1.2 系统调制解调模块设计58-59
• 5.1.3 系统MIMO模块设计59
• 5.1.4 系统OFDM模块设计59-60
• 5.1.5 信道模块设计60
• 5.2 系统仿真结果60-62
• 5.2.1 仿真设计参数配置60-61
• 5.2.2 仿真结果分析61-62
• 5.3 基于MIMO-OFDM的可见光通信系统的应用62-69
• 5.3.1 多用户接入方案62-67
• 5.3.2 可见光通信与电力线通信的融合67-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 总结和展望70-72
• 参考文献72-78
• 致谢78-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 迟楠;王一光;王源泉;;可见光通信多维复用技术研究[J];光学与光电技术;2014年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 田野;基于训练符号的OFDM同步技术研究[D];北京交通大学;2007年

  本文关键词：基于MIMO-OFDM的室内可见光通信系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：282523