基于和速率最大化的以用户为中心可见光通信最优预编码设计

发布时间：2021-01-26 06:27

　　本文针对可见光通信系统中以用户为中心协作联合传输的预编码技术进行了深入研究。首先,利用信息论工具,在以用户为中心的协作策略中推导出和速率表达式。然后,考虑发光二极管的光功率限制以及光信号非负性等约束条件,得到最大和速率优化问题,在此基础上,将最大和速率最优波束形成设计问题转化为凸优化问题,并利用CVX标准优化包对其进行有效求解。最后,将所提出的以用户为中心的传输方法与传统的以网络为中心的传输方法及非协作传输方式进行比较。仿真结果显示,采用迫零预编码（Zero Forcing,ZF）技术在系统总和速率方面有较大提高,约提高2 nats/s/Hz。以用户为中心的协作方式相比较于非协作、以小区为中心传统协作方式,系统性能更优。 

【文章来源】：光学精密工程. 2020,28(03)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

室内光小区协作传输系统模型

室内灯Aps和用户分布

表1 系统仿真参数Tab.1 System parameters used for simulation Parameters Value Room size/m 8×4×3 LED bandwidth, B/MHz 20 LED beam angle,φ/(°) 120 LED pitch/cm 2 LED Lambertian emission order m 1 Optical concentrator refractive index ak 1.5 PD area, A/cm2 1 PD responsivity,γ/(A·W-2) 0.4 Per-amplifier noise current density,iamp/(ρA·Hz1/2 5 Ambient light photocurrent,χamb/(A·m-2·Sr-1) 10.93 Receiver FOV,Ψc/(°) 60 LED conversion factor,ζ/(W·A-1) 0.44图4给出了3种协作方式下的用户平均吞吐量累计分布函数(Cumulative Distribution Function,CDF)。仿真结果显示使用ZF预编码技术的以用户为中心传输策略用户平均吞吐量更高。

【参考文献】：
期刊论文
[1]可见光MIMO通信系统中级联编码的应用[J]. 赵黎,朱彤,霍杰,张峰.  红外与激光工程. 2019(03)
[2]兼顾照明的可见光MIMO通信系统模型[J]. 朱彤,赵黎,刘智港,张峰.  红外与激光工程. 2018(08)
[3]可见光通信的间隔多脉冲位置调制[J]. 郭树旭,臧玲玲,韩明珠,陈海鹏,钟菲.  光学精密工程. 2014(07)



本文编号：3000635