可见光通信信道建模与性能优化研究

发布时间：2021-05-17 00:59

　　可见光通信（VLC）作为一种高效、安全的无线通信技术,不仅可以有效地缓解如今无线频谱资源日益短缺的情况,也可以满足高速数据信息时代对通信速率的需求。但是,目前VLC领域还存在一些问题有待进一步解决。其中主要包括:缺乏针对不同场景下可见光信道建模的基础性研究;如何利用其他关键技术来对VLC系统性能进行优化;传统信道估计方法估计性能受限等。因此,为了实现更为高效可靠的VLC系统,本文主要从可见光信道建模出发,对VLC系统的信道模型、信道特性和性能指标进行了总结和分析。然后分别从信道编码和信道估计两个方面对来优化VLC系统的性能。一方面,为了提高VLC系统的频谱效率和传输时延,采用更适合少量接收用户的非正交多址接入（NOMA）技术作为系统的接入技术。此外,为了提高VLC系统的可靠性,采用纠错性能更好、编译码复杂度更低的Polar码作为系统的信道编码方案。提出了基于Polar码的NOMA-enabled VLC系统模型,设计了系统的发射端和接收端架构,并在接收端提出了一种基于连续取消和连续干扰消除的联合译码算法来对接收信号进行解码。最后,通过仿真成功验证了基于Polar码的NOMA-enabl... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 VLC技术概念和研究背景
        1.1.2 VLC技术的研究意义
        1.1.3 VLC技术的应用场景
    1.2 技术发展与研究现状
        1.2.1 VLC信道建模发展与研究现状
        1.2.2 VLC性能优化发展与研究现状
        1.2.3 VLC系统中关键技术发展方向
    1.3 研究内容与章节安排
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 论文主要章节安排
第2章 VLC系统信道建模与理论分析
    2.1 VLC系统架构概述
    2.2 VLC系统的发射端结构与特性分析
        2.2.1 LED光源的分类
        2.2.2 LED光源的基本特性
        2.2.3 朗博辐照模型
    2.3 VLC系统的接收端结构与特性分析
        2.3.1 PD接收器的分类
        2.3.2 PD接收器的基本特性
    2.4 VLC系统信道模型分析
        2.4.1 室内VLC系统信道模型
        2.4.2 VLC信道特性表征参数分析
        2.4.3 VLC系统性能指标分析
    2.5 本章小结
第3章 基于Polar码的NOMA-enabled VLC系统研究
    3.1 基于Polar码的NOMA-enabled VLC系统建模
        3.1.1 NOMA技术研究与分析
        3.1.2 Polar信道编码技术研究
        3.1.3 VLC场景和信道建模
        3.1.4 系统发射端架构设计
        3.1.5 系统接收端架构设计
    3.2 基于Polar码的NOMA-enabled VLC系统的性能分析
        3.2.1 系统BLER性能对比分析
        3.2.2 系统时间复杂度对比分析
    3.3 基于FPGA加速平台的Polar码高效译码研究
    3.4 本章小结
第4章 基于FFDNet的大规模MIMO VLC系统信道估计
    4.1 大规模MIMO VLC信道建模
        4.1.1 大规模MIMO技术研究与分析
        4.1.2 基于PD和LED的收发阵列设计
        4.1.3 基于阵列的大规模MIMO VLC信道建模
    4.2 基于FFDNet的信道估计方案
        4.2.1 大规模MIMO VLC系统的信道估计方法研究
        4.2.2 FFDNet图像去噪网络架构分析
    4.3 基于FFDNet的信道估计性能分析
        4.3.1 不同收发阵列尺寸的信道估计性能分析
        4.3.2 FFDNet与MMSE的信道估计性能分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来研究展望
缩略语
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]可见光通信中LED非线性补偿和带宽拓展技术[J]. 王玉皞,曹凡,邓震宇,刘晓东,罗雨桑,马帅,鄢秋荣.  光电工程. 2020(03)
[2]Modeling of Multipath Channel and Performance Analysis of MIMO-DCO-OFDM System in Visible Light Communications[J]. JIA Kejun,HAO Li.  Chinese Journal of Electronics. 2019(03)
[3]基于CSK调制的可见光通信系统的盲检测算法研究[J]. 贾林琼,王俊波,陈明.  中兴通讯技术. 2014(06)

博士论文
[1]可见光通信室内信道建模及性能优化[D]. 丁举鹏.北京邮电大学 2013



本文编号：3190755