非正交多址接入在可见光通信中的应用

发布时间：2024-09-23 20:16

　　近年来,由于特殊场景通信需求,一种新型无线通信方式——可见光通信(VLC)迅速发展。和其它无线通信技术类似,多址接入策略对于VLC支持同时向多个用户提供多项服务至关重要。普遍的多址接入方法,如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和正交频分多址(OFDMA)已用于可见光通信当中。然而,这类多址接入方法为正交多址接入,用户需独占时域、频域或码域资源,因此限制了时频资源利用率。本文提出在VLC当中采用非正交多址接入(NOMA),在功率域区分每个用户从而多用户可以在相同的时频资源上传输信息,大大提升了时频资源利用率。首先,本文调研了传统室内VLC基本原理,建模分析室内可见光信道,并详细介绍了NOMA基本原理,以及重点对比研究正交频分多址和非正交多址的差别。其次,研究了正交频分复用调制(OFDM)和光OFDM调制。本文提出在可见光通信系统中将NOMA和OFDM结合,研究NOMA-OFDM VLC上行链路和下行链路信号处理流程,并详细阐述NOMA-OFDM VLC中串行干扰消除(SIC)信号检测解调流程。研究了不同的信道估计方式对可见光NOMA-OFDM的影响,仿真分析系统误码率性能和信噪比、...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 可见光通信概述
        1.1.1 可见光通信研究背景
        1.1.2 可见光通信研究意义
    1.2 非正交多址接入技术研究现状
        1.2.1 非正交多址接入技术在移动通信中的研究现状
        1.2.2 非正交多址接入技术在可见光通信中初步研究
    1.3 本文的主要工作及结构安排
        1.3.1 本文的主要工作及创新点
        1.3.2 本文的结构安排
第二章 可见光通信技术概述和NOMA理论基础
    2.1 室内VLC技术原理
        2.1.1 室内VLC系统结构和工作原理
        2.1.2 室内VLC信道建模与仿真分析
    2.2 NOMA系统模型
        2.2.1 NOMA发射端原理
        2.2.2 NOMA接收端原理
        2.2.3 联合星座图
    2.3 NOMA的功率分配方案
        2.3.1 FSPA功率分配方案
        2.3.2 IWPA功率分配方案
        2.3.3 FPA功率分配方案
    2.4 非正交多址接入技术和正交多址接入技术对比研究
    2.5 本章小结
第三章 可见光通信中NOMA-OFDM系统设计及实验验证
    3.1 可见光OFDM系统模型
        3.1.1 OFDM调制系统
        3.1.2 光OFDM调制
    3.2 可见光通信中NOMA-OFDM的信号处理流程
        3.2.1 NOMA-OFDM的下行链路信号处理流程
        3.2.2 NOMA-OFDM的上行链路信号处理流程
        3.2.3 接收端LS/MMSE-SIC信号检测与干扰消除
    3.3 NOMA-OFDM仿真结果分析
        3.3.1 NOMA-OFDM频谱分析
        3.3.2 NOMA-OFDM误码率性能仿真分析
    3.4 NOMA-OFDM实验流程及结果分析
        3.4.1 实验测量LED特性
        3.4.2 NOMA-OFDM下行链路实验流程及结果分析
        3.4.3 NOMA-OFDM上行链路实验流程及结果分析
    3.5 本章总结
第四章 可见光通信中NOMA-SCFDM系统设计及实验验证
    4.1 SCFDM系统模型
        4.1.1 SCFDM和OFDM模型对比
        4.1.2 SCFDM和OFDM系统PAPR衡量标准
    4.2 可见光通信下行链路NOMA-SCFDM的系统流程图
    4.3 NOMA-SCFDM实验流程和结果分析
        4.3.1 NOMA-SCFDM实验流程
        4.3.2 NOMA-SCFDM实验结果BER性能分析
        4.3.3 NOMA-SCFDM与NOMA-OFDM星座图对比
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 下一步工作展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢



本文编号：4006120