室内可见光MIMO通信技术研究

发布时间：2017-04-13 18:19

  本文关键词：室内可见光MIMO通信技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：可见光通信技术是一项新兴的无线光通信技术,随着LED灯源作为下一代绿色照明灯源逐步普及而受到广泛关注和研究。采用多灯源进行室内可见光通信,相比较采用单灯源可见光通信,可以提高系统频谱效率,降低传输差错率,提高可见光通信链路的健壮性,并且可以兼顾室内照明需求,对提高可见光通信系统性能,推动可见光通信技术实用化有重要意义。本文围绕室内可见光MIMO通信这一可见光通信关键技术,从室内可见光MIMO信道,可见光MIMO系统参数优化,可见光MIMO预编码与功率分配,可见光信道状态信息获取四个方面开展研究。 对可见光MIMO信道的研究是研究可见光通信技术的基础,文章分析了室内可见光通信系统的信道特征,对室内可见光MIMO信道进行了建模与仿真。其次,室内可见光通信系统中灯源参数,接收器参数等对系统性能有重要影响,文章研究了室内可见光通信系统参数优化问题,针对室内信号功率,照度覆盖提出一种基于线性规划的优化方案,并针对灯源和接收器角度参数对可见光通信系统性能的影响进行了分析。再次,系统通信速率问题与照明问题是可见光MIMO系统面临的重要问题,本文中针对最大化系统通信容量与照明,最大化用户公平度与照明,提出一种多用户MIMO预编码与功率分配方法,广泛适用于室内利用多灯源通信的可见光通信场景。最后,可见光MIMO预编码技术的应用依赖于准确获知从LED到各用户的可见光信道状态信息,针对室内大规模LED灯源场景下可见光信道状态信息获取问题,本文提出了一种基于可见光定位的信道信息获取方法,可作为一种可见光信道状态信息获取的候选方案。
【关键词】：室内可见光通信 发光二极管 可见光信道 系统参数优化 预编码 功率分配 信道状态信息
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 可见光通信研究背景9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 本论文的主要工作及论文章节安排11-12
• 1.4 本章参考文献12-17
• 第二章 可见光通信基本概念与可见光信道17-27
• 2.1 可见光通信基本概念17-18
• 2.2 室内可见光信道18-24
• 2.2.1 可见光信道增益计算19-20
• 2.2.2 可见光照度计算20-21
• 2.2.3 可见光信道脉冲响应21
• 2.2.4 可见光信道仿真结果21-24
• 2.3 本章小结24-25
• 2.4 本章参考文献25-27
• 第三章 可见光MIMO系统参数优化与多用户预编码27-49
• 3.1 可见光MIMO系统参数优化27-35
• 3.1.1 基于“虚拟MIMO”和线性规划的信号覆盖优化27-32
• 3.1.3 室内通信,照明信号覆盖优化32-34
• 3.1.4 LED灯源半功率角,接收器视角与系统性能34-35
• 3.2 多用户可见光MIMO预编码与功率分配35-46
• 3.2.1 可见光MIMO通信场景36-37
• 3.2.2 LED发送信号模型37
• 3.2.3 照明通信联合优化37-39
• 3.2.4 照明通信分步优化39-40
• 3.2.5 灯源选择40-41
• 3.2.6 系统仿真41-46
• 3.3 本章小结46
• 3.4 本章参考文献46-49
• 第四章 基于定位的可见光信道状态信息获取49-59
• 4.1 研究背景49-50
• 4.2 粗定位50-52
• 4.2.1 划分LED组50-51
• 4.2.2 时分复用发送信息51
• 4.2.3 加权估计用户位置51-52
• 4.3 细定位52-54
• 4.3.1 划分“接收区域”52-53
• 4.3.2 用户反馈位置信息53
• 4.3.3 灯源组发送“最佳估计位置”信息53-54
• 4.4 可见光信道状态信息估计54
• 4.5 仿真结果54-56
• 4.5.1 室内定位误差54-55
• 4.5.2 灯源密度与定位误差55-56
• 4.6 本章小结56
• 4.7 本章参考文献56-59
• 第五章 总结与展望59-63
• 5.1 论文总结59-60
• 5.2 研究展望60-63
• 附录：缩略语63-65
• 致谢65-67
• 作者攻读学位期间研究成果67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张华;宋正勋;刘冬彦;周晓兵;尹力会;;基于自适应OFDM的可见光通信系统分析[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年01期

2 杨宇;刘博;张建昆;陈雄斌;陈弘达;;一种基于大功率LED照明灯的可见光通信系统[J];光电子.激光;2011年06期

3 骆宏图;陈长缨;傅倩;赵惠珊;莫晨晓;;白光LED室内可见光通信的关键技术[J];光通信技术;2011年02期

4 眭程乐;肖石林;王强民;李平青;;一种基于可见光通信的高精确度定位系统及其性能分析[J];光通信技术;2013年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 谭家杰;室内LED可见光MIMO通信研究[D];华中科技大学;2011年

2 丁举鹏;可见光通信室内信道建模及性能优化[D];北京邮电大学;2013年

  本文关键词：室内可见光MIMO通信技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：304203