可见光通信自适应信道均衡与可调光编码技术研究

发布时间：2017-06-17 02:14

  本文关键词：可见光通信自适应信道均衡与可调光编码技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：可见光通信技术受到业界的普遍关注,这是新兴绿色光源发光二极管(LED)迅速发展的结果,也是传统无线通信不能满足用户日益增长的室内接入需求的结果。LED被公认为是21世纪最具发展前景的技术领域之一。相较于传统光源,LED具有体积小,重量轻,寿命长,亮度高,能效高等诸多优点。随着制造成本的进一步降低,LED必将成为新一代照明产品。随着用户对各种实时宽带应用(如手机电视、手持电视等)的需求不断增加,现有的射频无线(RF)接入技术己经显出自己不足。作为一种桥接光通信和无线通信光与无线技术的融合型技术,该技术充分展现了LED的应用趋势和发展潜力,同时对传统无线通信的不足给予补救。越来越多的研究者将室内可见光无线技术视为一种具备独特优势的前瞻性技术。截至目前,可见光通信还有一些关键问题有待解决。其中主要包括：LED灯调制带宽低,光路被遮挡问题,室内完善的信道建模研究以及如何在保证调光的条件下不影响通信质量的问题。 由于现有的LED灯调制带宽比较低,在某种程度上不能满足大数据流实时传输的问题,因此目前我们面临的最大问题是如何在现有硬件条件下提高LED灯的调制带宽。LED灯在高亮的条件下可以保证好的通信效果和优质的信噪比性能,但是LED灯变暗是通信质量就会下降。因此LED灯调光技术就成为暗环境下改善通信质量的重要方法,然而很多调光技术在某种程度上都是以降低系统传输容量为代价的,所以通过编码来对LED灯进行调光来解决暗环境下系统正常通信问题就成为一种有效的方法。 本论文主要创新点有以下两点： ·提出一种自适应信道均衡机制解决系统调制带宽低的问题,利用判决反馈均衡器完成室内LED阵列环境中信道均衡的问题,利用最小均方误差算法来优化反馈均衡器的各部分的系数,并针对房间内不同位置和接收端的移动速度来设定训练序列何时发送以及怎么发送的问题。提出一种基于分组统计的信道编码方案解决LED灯在暗环境下不能正常通信的问题,借鉴概率思想改变原输入数据流中高低电位的比例来实现调光,并对各种亮度情况下的系统误码率进行分析,结果显示基于分组统计的编码调光可以让LED灯在不同亮度环境下都保持良好的通信性能。
【关键词】：信道均衡 可见光通信 信道编码 调光 信噪比 误码率
【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】：TN929.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 LED发展现状10-12
• 1.2 可见光通信发展历史12-13
• 1.3 研究背景13-14
• 1.4 研究现状14-16
• 1.4.1 可见光通信系统整体研究现状14-15
• 1.4.2 可见光通信信道均衡研究现状与分析15-16
• 1.4.3 可见光通信信道编码调光研究现状16
• 1.5 论文组织架构16-17
• 1.6 本章小结17-18
• 第二章 室内可见光通信系统概述18-26
• 2.1 LED可见光通信的基本工作原理18-19
• 2.2 室内可见光光源分布19-21
• 2.3 室内可见光通信调制与解调技术研究21-22
• 2.4 室内可见光信道分析22-24
• 2.4.1 信道传播模型22
• 2.4.2 传播方式22-23
• 2.4.3 信道干扰23-24
• 2.5 本章小结24-26
• 第三章 基于LMS算法的自适应信道均衡技术研究26-42
• 3.1 可见光信道特性和均衡技术26-30
• 3.2 自适应信道均衡性能分析30-41
• 3.2.1 自适应信道均衡的场景介绍和理论分析30-36
• 3.2.2 基于LMS算法的自适应信道均衡系统性能分析36-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 基于分组统计可调光编码技术研究分析42-50
• 4.1 分组统计可见光调光系统42-44
• 4.1.1 可调光编码的基本原理42-43
• 4.1.2 编解码方案43-44
• 4.2 NRZ-OOK,RZ-OOK与PWM调光性能分析44-46
• 4.3 基十分组统计可调光编码的性能分析46-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 总结与展望50-52
• 5.1 本论文研究工作总结50
• 5.2 本论文研究工作展望50-52
• 参考文献52-54
• 致谢54-56
• 硕士期间发表论文56

【共引文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘晔;汪井源;耿常锁;徐智勇;;无线光通信中改进型多脉冲位置调制的性能研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集（下）[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前5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 殷致云;FSO广义信道特性研究[D];西安理工大学;2009年

3 何胜阳;室内可见光通信系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

4 沈振民;基于LED的室内可见光通信信道建模及光学接收端研究[D];北京理工大学;2014年

5 杨欣华;可见光通信系统建模与实验研究[D];吉林大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 汪清泉;部分相干激光通信性能受大气湍流影响的分析[D];西安电子科技大学;2011年

2 梅卫平;基于白光LED的可见光通信系统的研究[D];中南大学;2011年

3 赵栋;基于正交幅度调制的室内可见光无线通信系统研究[D];华中科技大学;2011年

4 陈琛;空间光通信中LDPC码和PPM调制的迭代解调译码研究[D];武汉纺织大学;2012年

5 徐丹彤;基于白光LED的可见光通信系统中光接收发射器的研究与设计[D];南京邮电大学;2012年

6 梁兰飞;空间光通信系统中LDPC码编码方案及性能研究[D];南京邮电大学;2012年

7 曹捷;可见光通信系统的光源特性与调制技术研究[D];南京邮电大学;2012年

8 陈治平;可见光并行通信系统及相关技术研究[D];南京邮电大学;2012年

9 徐子轩;基于LED照明系统的可见光无线通信系统研究[D];江南大学;2012年

10 郑哠;新型光无线通信技术的方案研究与系统实现[D];北京邮电大学;2012年

  本文关键词：可见光通信自适应信道均衡与可调光编码技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：457110