可见光正交频分多址传输理论与实验研究
发布时间：2021-08-06 08:30
近年来,随着可见光通信（VisibleLightCommunication,VLC）技术不断发展和成熟,基于发光二极管（LightEmittingDiode,LED）的VLC应用已涉及室内/外诸多场景。对于室内VLC场景,通常下行链路可以通过广播方式完成信息传递,上行链路采用红外或Wi-Fi。而对于室外场景,如典型的室外交通系统中,通信距离较远,高速传输难以得到保证。凭借可见光通信先天的丰富频谱资源优势,车与车或车与交通设施间可以采用双向高速可见光通信。基于VLC的多用户通信系统与传统射频通信系统不同,其性能受LED器件有限带宽和非线性等影响,包括LED非线性引入的多次谐波带来的用户间干扰。本文以OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技术为基础,研究了可见光多用户传输的基本理论,抑制用户间干扰和提升系统容量的有效方法。针对LED非线性,本论文建立了面向多用户VLC的OFDMA系统模型,从理论上分析了 LED的非线性和背景噪声对多用户传输性能的影响。通过搭建可见光OFDMA实验平台,实现了室外1Om～30m距离下43.1M...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１全球移动数据流量［１］??
?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??Ｙｅａｒ??图１．１全球移动数据流量［１］??近几年来，随着发光二极管（Ｌｉｇｈｔ?Ｅｍｉｔｔｉｎｇ?Ｄｉｏｄｅ，?ＬＥＤ）进入市场，其己??作为一项重要的照明设施代替传统的灯源得到广泛应用［５＿６］，与传统光源相比，??ＬＥＤ发光效率高，功耗低，尺寸小，寿命长，成本低，可以极大的节约能源，减??少温室气体的产生，发光二极管的出现被称为一场“绿色革命”。基于ＬＥＤ的广??告牌、照明灯、车灯等早己与人们的生活融为一体。同时它还具有响应快，灵敏??度高等调制特性，除了基本的照明功能外，ＬＥＤ也因其具有可在高频进行信号调??制而不被人眼检测到等优点被用于通信传输［７＿８］。将现有ＬＥＤ技术和通信技术相??结合，可为未来无线通信提供一种全新的思路，在照明的同时，实现高速网络的??３?ＫＨｚ?３００?ＭＨｚ?３００?ＧＨｚ?４３０?ＴＨｚ?７９０?ＴＨｚ?３０?ＰＨｚ?３０?ＥＨｚ?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ??Ｒａｄｉｏ?Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?Ｖｉｓｉｂｌｅ?Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ?Ｘ－ｒａｙ?Ｇａｍｍａ??１０ｓ?ｍ?１ｍ?１?ｍｍ?７８０?ｈｍ?３８０?的巾?１０?ｎｍ?０．０１?ｎｍ?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ??．．．一」Ｌ??Ｒｅｄ?Ｏｒａｎｇｅ?Ｙｅｌｌｏｗ?Ｇｒｅｅｎ?Ｂｌｕｅ?Ｖｉｏｌｅｔ??图１．２可见光的频谱［１０］??接入。基于ＬＥＤ的可见光通信（ＶｉｓｉｂｌｅＬｉｇｈｔＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
｜２５］。目前关于自动驾驶技术的研宄正在全球范围内如火如荼地开展，期望可以在??２０２０年推出商用无人驾驶汽车ｔ％。如图１．３所示是一个典型的基于ＶＬＣ的智能??交通系统。??（???图１．３基于ＶＬＣ的智能交通系统??可见光通信系统在室内应用场景下，用于照明的ＬＥＤ?（中央控制节点）一般??固定在天花板上，由于ＬＥＤ灯所发散出来的灯光本身具有扩散性，控制节点通??过广播的方式实现多用户接入通信就相对简单，中央控制节点获取其他用户上传??的信息可以通过Ｗｉ－Ｆｉ技术或红外来实现。这样在室内就可以实现Ｌｉ－Ｆｉ和Ｗｉ？??Ｆｉ?的互联。然而在基于?ＶＬＣ?的室外场景中，比如上述的室外交通系统，?车辆节??点之间的远距离通信只能通过车灯（可见光）来完成。一个车辆节点向其前（后）??方多个车辆节点传递信息时，仍可以采用广播的方式（光的传播特性），比较简??单有效。这种情境下属于控制节点向周围散布节点广播信息。但是当出现相邻的??几辆车辆同时向前（后）方同一辆车传送信息（如安全信息）时，也就是系统中??有多个信息传送节点向一个信息接收节点发送消息时，如果几个信息光源离得比??较近
【参考文献】：
期刊论文
[1]光电倍增管的结构与性能研究[J]. 江华,周媛媛. 舰船电子工程. 2009(01)
[2]Free-Space Optical communication using visible light[J]. HU Guo-yong1, CHEN Chang-ying1,2, CHEN Zhen-qiang1,2 (1Institute of Optoelectronic Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China) (2Department of Optoelectronic Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China). Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2007(02)
硕士论文
[1]基于白光LED的室内可见光通信系统研究[D]. 魏承功.长春理工大学 2008
本文编号：3325437
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１全球移动数据流量［１］??
?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??Ｙｅａｒ??图１．１全球移动数据流量［１］??近几年来，随着发光二极管（Ｌｉｇｈｔ?Ｅｍｉｔｔｉｎｇ?Ｄｉｏｄｅ，?ＬＥＤ）进入市场，其己??作为一项重要的照明设施代替传统的灯源得到广泛应用［５＿６］，与传统光源相比，??ＬＥＤ发光效率高，功耗低，尺寸小，寿命长，成本低，可以极大的节约能源，减??少温室气体的产生，发光二极管的出现被称为一场“绿色革命”。基于ＬＥＤ的广??告牌、照明灯、车灯等早己与人们的生活融为一体。同时它还具有响应快，灵敏??度高等调制特性，除了基本的照明功能外，ＬＥＤ也因其具有可在高频进行信号调??制而不被人眼检测到等优点被用于通信传输［７＿８］。将现有ＬＥＤ技术和通信技术相??结合，可为未来无线通信提供一种全新的思路，在照明的同时，实现高速网络的??３?ＫＨｚ?３００?ＭＨｚ?３００?ＧＨｚ?４３０?ＴＨｚ?７９０?ＴＨｚ?３０?ＰＨｚ?３０?ＥＨｚ?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ??Ｒａｄｉｏ?Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?Ｖｉｓｉｂｌｅ?Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ?Ｘ－ｒａｙ?Ｇａｍｍａ??１０ｓ?ｍ?１ｍ?１?ｍｍ?７８０?ｈｍ?３８０?的巾?１０?ｎｍ?０．０１?ｎｍ?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ??．．．一」Ｌ??Ｒｅｄ?Ｏｒａｎｇｅ?Ｙｅｌｌｏｗ?Ｇｒｅｅｎ?Ｂｌｕｅ?Ｖｉｏｌｅｔ??图１．２可见光的频谱［１０］??接入。基于ＬＥＤ的可见光通信（ＶｉｓｉｂｌｅＬｉｇｈｔＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
｜２５］。目前关于自动驾驶技术的研宄正在全球范围内如火如荼地开展，期望可以在??２０２０年推出商用无人驾驶汽车ｔ％。如图１．３所示是一个典型的基于ＶＬＣ的智能??交通系统。??（???图１．３基于ＶＬＣ的智能交通系统??可见光通信系统在室内应用场景下，用于照明的ＬＥＤ?（中央控制节点）一般??固定在天花板上，由于ＬＥＤ灯所发散出来的灯光本身具有扩散性，控制节点通??过广播的方式实现多用户接入通信就相对简单，中央控制节点获取其他用户上传??的信息可以通过Ｗｉ－Ｆｉ技术或红外来实现。这样在室内就可以实现Ｌｉ－Ｆｉ和Ｗｉ？??Ｆｉ?的互联。然而在基于?ＶＬＣ?的室外场景中，比如上述的室外交通系统，?车辆节??点之间的远距离通信只能通过车灯（可见光）来完成。一个车辆节点向其前（后）??方多个车辆节点传递信息时，仍可以采用广播的方式（光的传播特性），比较简??单有效。这种情境下属于控制节点向周围散布节点广播信息。但是当出现相邻的??几辆车辆同时向前（后）方同一辆车传送信息（如安全信息）时，也就是系统中??有多个信息传送节点向一个信息接收节点发送消息时，如果几个信息光源离得比??较近
【参考文献】：
期刊论文
[1]光电倍增管的结构与性能研究[J]. 江华,周媛媛. 舰船电子工程. 2009(01)
[2]Free-Space Optical communication using visible light[J]. HU Guo-yong1, CHEN Chang-ying1,2, CHEN Zhen-qiang1,2 (1Institute of Optoelectronic Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China) (2Department of Optoelectronic Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China). Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2007(02)
硕士论文
[1]基于白光LED的室内可见光通信系统研究[D]. 魏承功.长春理工大学 2008
本文编号：3325437
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3325437.html
