可见光通信LED非线性失真分析及抑制方法研究
发布时间：2022-01-07 07:28
随着当今无线通信技术的不断演进,用户对高速率、大容量的多媒体无线数据通信业务的需求的日益激增,导致无线电频谱资源愈加紧缺,并且作为无线通信主要技术的射频（RF）通信还面临着严重的电磁干扰、信号不稳、带宽狭窄、能耗高等固有的缺陷。可见光通信（VLC）技术恰逢其时地迎合了技术演进的趋势,利用波长在380780nm范围的可见光波段作为数据传输载体,在介质中传输信号。相比RF,VLC频谱资源近乎无限,具有抗电磁干扰能力强、绿色安全、成本低、保密性高等优势。然而VLC技术从实验室走向实用化还具有诸多挑战,比如,缺少公认的信道模型、发光二极管（LED）的非线性、多径干扰和背景光干扰等。其中LED非线性导致的信号失真是制约VLC技术发展的主要瓶颈之一,LED非线性失真的抑制技术是当今研究的热点。本文以分析并抑制LED非线性对系统性能影响为目标开展研究,具体内容如下:1.LED非线性特性会使可见光通信系统的误差矢量幅度（EVM）和比特误码率（BER）性能劣化,因此必须要对非线性失真的影响程度进行分析和研究。介绍了基于非线性LED的光正交频分复用（O-OFDM）VLC系统原理,并推...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可见光通
室内可见
硕士学位论文9第2章室内可见光通信系统2.1室内可见光通信系统工作原理室内可见光通信属于光无线通信的范畴，其主要利用频段在380nm780nm的可见光作为信号的载波进行信息的传递，其基本原理如图2.1所示。系统主要由发送端和接收端两大模块组成，发送端的原始二进制比特信息流经过编码调制、映射、并串转换、数模转换等操作，添加直流偏置后输入到驱动电路，对白光LED进行强度调制，LED的发光强度随输入模拟电信号的幅度而变化，以数字信号“0”和“1”表示LED的亮和灭，将电信号转换为光信号在信道中传输。接收端探测器（Photodetector,PD）接收光信号并进行光/电转换，然后经过模数转换、串并转换等将光信号转换为电信号，再将电信号输入到解调器解调出原始信号。电信号电信号直流偏置光强度LED光电探测器（正实数）信号处理图2.1室内可见光通信系统图可见光通信系统发送端与接收端采用图2.2所示的光强度调制直接检测（Intensitymodulation/Directdetection，IM/DD）技术。发送端调制信号直接驱动LED发光，得到强度随驱动信号变化而变化的光信号。接收端光电检测器探测并接收大量短波长的光信号并将其转换为电信号，过程中的光电流大小和瞬时光功率成正比。IM/DD即是对强度调制的光信号直接进行包络检测，可通过光电探测器直接恢复出原信号；发送端用信号调制光载波的强度，接收端用检测器直接检测光信号的方式。基于IM/DD的光传输系统具有成本相对低廉、可靠性较高的优势，不仅在传统高速长距离的有线光通信系统中被广泛利用，而且在自由空间光无线通信也具有实现较容易的优势。随着光传输接入技术需求的上升，IM/DD应用潜力更加明显。驱动电流输入信号光源LED/LD光功率接收端输出信号光探测器（PIN、APD）外部?
【参考文献】：
期刊论文
[1]白光LED光谱特性及司辰节律因子[J]. 沈雪华,陈焕庭,陈赐海,林惠川,李燕,陈福昌. 发光学报. 2019(12)
[2]The design and performance analysis of optical wireless ACO-MC-CDMA system in the presence of clipping noise[J]. Kejun JIA,Li HAO. Science China（Information Sciences）. 2018(02)
[3]基于改进蚁群优化算法的多LED通信光功率优化[J]. 刘保林,陈浩楠,李逸超. 半导体光电. 2017(05)
[4]高速VLC系统中LED直流偏置对系统误码率的影响[J]. 李慧宇,陈雄斌,李洪磊,毛旭瑞,陈弘达. 半导体光电. 2016(04)
[5]基于白光LED可见光通信的音频传输系统[J]. 李志全,谢锐杰,王聪,刘同磊,李文超,顾而丹,牛力勇. 发光学报. 2016(07)
[6]降低可见光通信不均匀限幅正交频分复用系统非线性限幅失真的功率分配方法[J]. 陆庆峰,季新生,黄开枝,罗文宇. 光学学报. 2014(07)
[7]可见光通信的研究[J]. 陈特,刘璐,胡薇薇. 中兴通讯技术. 2013(01)
[8]LED非线性对基于正交频分复用可见光通信系统的影响[J]. 杨宇,张建昆,刘博,陈弘达. 中国激光. 2011(08)
[9]AlGaN基PIN光电探测器的模型与模拟[J]. 张春福,郝跃,张金凤,龚欣. 半导体学报. 2005(08)
[10]InGaAs PIN光电探测器的暗电流特性研究[J]. 郝国强,张永刚,刘天东,李爱珍. 半导体光电. 2004(05)
本文编号：3574108
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可见光通
室内可见
硕士学位论文9第2章室内可见光通信系统2.1室内可见光通信系统工作原理室内可见光通信属于光无线通信的范畴，其主要利用频段在380nm780nm的可见光作为信号的载波进行信息的传递，其基本原理如图2.1所示。系统主要由发送端和接收端两大模块组成，发送端的原始二进制比特信息流经过编码调制、映射、并串转换、数模转换等操作，添加直流偏置后输入到驱动电路，对白光LED进行强度调制，LED的发光强度随输入模拟电信号的幅度而变化，以数字信号“0”和“1”表示LED的亮和灭，将电信号转换为光信号在信道中传输。接收端探测器（Photodetector,PD）接收光信号并进行光/电转换，然后经过模数转换、串并转换等将光信号转换为电信号，再将电信号输入到解调器解调出原始信号。电信号电信号直流偏置光强度LED光电探测器（正实数）信号处理图2.1室内可见光通信系统图可见光通信系统发送端与接收端采用图2.2所示的光强度调制直接检测（Intensitymodulation/Directdetection，IM/DD）技术。发送端调制信号直接驱动LED发光，得到强度随驱动信号变化而变化的光信号。接收端光电检测器探测并接收大量短波长的光信号并将其转换为电信号，过程中的光电流大小和瞬时光功率成正比。IM/DD即是对强度调制的光信号直接进行包络检测，可通过光电探测器直接恢复出原信号；发送端用信号调制光载波的强度，接收端用检测器直接检测光信号的方式。基于IM/DD的光传输系统具有成本相对低廉、可靠性较高的优势，不仅在传统高速长距离的有线光通信系统中被广泛利用，而且在自由空间光无线通信也具有实现较容易的优势。随着光传输接入技术需求的上升，IM/DD应用潜力更加明显。驱动电流输入信号光源LED/LD光功率接收端输出信号光探测器（PIN、APD）外部?
【参考文献】：
期刊论文
[1]白光LED光谱特性及司辰节律因子[J]. 沈雪华,陈焕庭,陈赐海,林惠川,李燕,陈福昌. 发光学报. 2019(12)
[2]The design and performance analysis of optical wireless ACO-MC-CDMA system in the presence of clipping noise[J]. Kejun JIA,Li HAO. Science China（Information Sciences）. 2018(02)
[3]基于改进蚁群优化算法的多LED通信光功率优化[J]. 刘保林,陈浩楠,李逸超. 半导体光电. 2017(05)
[4]高速VLC系统中LED直流偏置对系统误码率的影响[J]. 李慧宇,陈雄斌,李洪磊,毛旭瑞,陈弘达. 半导体光电. 2016(04)
[5]基于白光LED可见光通信的音频传输系统[J]. 李志全,谢锐杰,王聪,刘同磊,李文超,顾而丹,牛力勇. 发光学报. 2016(07)
[6]降低可见光通信不均匀限幅正交频分复用系统非线性限幅失真的功率分配方法[J]. 陆庆峰,季新生,黄开枝,罗文宇. 光学学报. 2014(07)
[7]可见光通信的研究[J]. 陈特,刘璐,胡薇薇. 中兴通讯技术. 2013(01)
[8]LED非线性对基于正交频分复用可见光通信系统的影响[J]. 杨宇,张建昆,刘博,陈弘达. 中国激光. 2011(08)
[9]AlGaN基PIN光电探测器的模型与模拟[J]. 张春福,郝跃,张金凤,龚欣. 半导体学报. 2005(08)
[10]InGaAs PIN光电探测器的暗电流特性研究[J]. 郝国强,张永刚,刘天东,李爱珍. 半导体光电. 2004(05)
本文编号：3574108
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3574108.html
