可见光通信OFDM调制峰均比降低技术的研究

发布时间：2017-08-02 18:10

  本文关键词：可见光通信OFDM调制峰均比降低技术的研究

  更多相关文章： 可见光通信 DCO-OFDM PAPR 指数压缩 直接限幅 数字预失真

【摘要】：可见光通信采用了OFDM调制来提高数据的传输速率,OFDM调制不可避免的带来了高PAPR的问题。同时LED器件具有的非线性传输特性,导致OFDM可见光通信系统性能下降。本文从DCO-OFDM信号以及LED非线性传输特性两方面出发,研究了降低DCO-OFDM信号PAPR以及改善LED非线性特性的方法。论文主要工作如下：一、针对可见光系统中采用强度调制／直接解调(IM/DD)的特点,讨论了两种不同方式生成的OFDM信号：ACO-OFDM信号和DCO-OFDM信号。分析了OFDM信号以及DCO-OFDM信号的PAPR的CCDF。并且利用固态功放模型对可见光系统中的关键器件LED的非线性特点进行了建模。通过仿真表明LED的非线性特性使得具有高PAPR的DCO-OFDM信号在通过LED时产生失真,从而降低系统的性能。二、考虑到DCO-OFDM信号的特点,将直接限幅法运用到DCO-OFDM可见光系统中。直接限幅法简单且容易实现,具有良好的降低PAPR能力。但通过理论分析并进行仿真表明虽然这种方法降低PAPR效果明显,但是却带来了严重的限幅失真,导致系统的整体性能下降。本文提出了一种可恢复的直接限幅法来补偿直接限幅法带来的限幅失真,从而提升系统的整体传输性能。三、将压缩扩展法应用到DCO-OFDM可见光系统中。压缩扩展法在传统OFDM信号降低PAPR领域运用的较多。本文结合了DCO-OFDM信号独特的幅度分布特性,将指数压缩扩展法加以改进应用到DCO-OFDM可见光系统中。仿真结果表明,改进的指数压缩扩展法可以很好的降低DCO-OFDM信号的峰均比,并且在实测信道下可以保持良好的系统性能。四、考虑到LED器件的非线性传输特性,采用了数字预失真法来线性化LED。主要介绍了自适应数字预失真的方法,并且结合查找表的方法,提出了LED自适应预失真的架构,将采用了自适应的基于查找表数字预失真法应用到VLC系统中。仿真结果表明该方法可以有效地改善系统的BER性能。并且提出针对实际应用中发射机不宜过于复杂的状况,可以使用替代方案简化查找表数字预失真。
【关键词】：可见光通信 DCO-OFDM PAPR 指数压缩 直接限幅 数字预失真
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 缩略词表12-14
• 第1章 绪论14-26
• 1.1 研究背景14-19
• 1.1.1 可见光通信技术概述14-15
• 1.1.2 可见光系统的结构15-16
• 1.1.3 OFDM通信基本原理16-19
• 1.1.4 可见光通信系统中应用OFDM调制19
• 1.2 国内外研究现状19-23
• 1.3 论文研究内容23-24
• 1.4 论文组织结构24-26
• 第2章 可见光OFDM通信系统峰均比的分布特性26-44
• 2.1 引言26-27
• 2.2 OFDM可见光通信系统27-29
• 2.2.1 DCO-OFDM系统27-28
• 2.2.2 ACO-OFDM系统28-29
• 2.3 可见光OFDM信号峰均比特性29-36
• 2.3.1 传统OFDM信号PAPR概率分布30-33
• 2.3.2 DCO-OFDM信号PAPR分布特性33-36
• 2.4 LED非线性仿真模型36-41
• 2.5 LED非线性对可见光OFDM系统的影响41-42
• 2.6 本章小结42-44
• 第3章 直接限幅法降低DCO-OFDM系统峰均比44-56
• 3.1 引言44-45
• 3.2 直接限幅法45-47
• 3.3 直接限幅法在可见光系统中的直接应用47-52
• 3.3.1 直接限幅法在可见光系统中的应用47-48
• 3.3.2 直接限幅法对信号的影响48-52
• 3.4 限幅法应用于VLC系统的改进方案52-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第4章 压缩扩展法降低DCO-OFDM系统峰均比56-64
• 4.1 引言56
• 4.2 压缩扩展变换法56-59
• 4.3 指数变换法应用与VLC系统中改进方案59-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 数字预失真技术改善LED非线性64-78
• 5.1 引言64-67
• 5.2 数字预失真技术67-70
• 5.2.1 数字预失真概述67-68
• 5.2.2 自适应数字预失真技术中的算法68-70
• 5.3 查找表数字预失真改善LED非线性70-76
• 5.3.1 查找表相关概念70-71
• 5.3.2 最佳的查找表索引函数71-73
• 5.3.3 DCO-OFDM可见光系统中运用查找表预失真73-76
• 5.4 本章小结76-78
• 第6章 总结与展望78-80
• 6.1 总结78
• 6.2 展望78-80
• 参考文献80-86
• 致谢86-88
• 硕士期间发表的论文与参加的科研项目88

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;BLOCK CODING SCHEME FOR REDUCING PAPR IN OFDM SYSTEMS WITH LARGE NUMBER OF SUBCARRIERS[J];Journal of Electronics;2004年06期

2 王俊,杨晨阳;PAPR/ENOB对通信系统性能影响的仿真方法[J];遥测遥控;2004年03期

3 ;PAPR Reduction in OFDM Systems with Large Number of Sub-Carriers by Carrier Interferometry Approaches[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2004年04期

4 王俊,孙进平,杨晨阳;PAPR/ENOB对通信系统性能影响的仿真方法[J];系统仿真学报;2005年01期

5 韩艳春;杨士中;;OFDM系统PAPR减小技术综述[J];电视技术;2006年01期

6 陈丽萍;张雪琼;;降低OFDM系统PAPR的一种实用方法[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);2006年03期

7 张琛;付耀文;张尔扬;;一种降低OFDM信号PAPR的新方法[J];信号处理;2006年05期

8 陈丽萍;张雪琼;;降低OFDM系统PAPR的一种实用方法[J];赣南师范学院学报;2006年06期

9 胡泽鑫;许柯;朱晓明;宋富新;;一种基于混沌序列降低OFDM系统PAPR方法的研究[J];通信技术;2007年12期

10 江汉红;周学军;李庆;满江涛;;OFDM通信PAPR性能改善的概率类算法研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2008年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 ;A new Method based on PTS for reducing PAPR in OFDM[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（下册）[C];2008年

2 周静如;许小东;戴旭初;;一种降低OFDM系统PAPR的改进方法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年

3 李引凡;;降低OFDM信号PAPR的技术分析[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年

4 房宵杰;沙学军;隋丽娟;;一种用于混合载波通信系统的PAPR抑制方法[A];2012全国无线及移动通信学术大会论文集（上）[C];2012年

5 陈琳;胡学龙;;基于选择映射法降低PAPR技术的研究[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年

6 张琛;付耀文;张尔扬;;基于PT成形的OFDM信号PAPR抑制方法[A];无线传感器网及网络信息处理技术——2006年通信理论与信号处理年会论文集[C];2006年

7 王立武;陈正荣;潘耀华;黄忠卫;;基于16QAM映射图案降低OFDM信号PAPR的研究[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集（上册）[C];2010年

8 任海根;朱江;徐先超;张润峰;;宽带OFDM通信系统中降低PAPR算法研究[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年

9 马丹丹;唐向宏;董庭亮;栗昆昆;;基于联合降低PAPR和干扰的小波包结构优选[A];浙江省电子学会2011学术年会论文集[C];2011年

10 罗朗;吕明;;一种改进的减小OFDM系统中PAPR方法[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 信息产业部电信研究院通信标准研究所 沈嘉;半路“杀出”的E3G[N];通信产业报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨刚;OFDM通信系统中PAPR抑制技术的研究[D];西安电子科技大学;2006年

2 胡登鹏;OFDM系统中的非数据辅助同步及PAPR抑制技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

3 张琛;多载波通信系统中的峰值平均功率比抑制技术研究[D];国防科学技术大学;2006年

4 吴新春;OFDM系统中降低峰均比技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 冯卓明;OFDM信号的峰均比线性优化技术研究[D];华中科技大学;2012年

6 但黎琳;正交频分复用系统中的峰值抑制技术研究[D];电子科技大学;2010年

7 何振;基于FBMC的ROF系统关键技术研究[D];北京科技大学;2015年

8 肖悦;正交频分复用系统信号优化设计技术研究[D];电子科技大学;2007年

9 胡苏;OFDM系统中峰值抑制及交错正交调制技术研究[D];电子科技大学;2010年

10 刘明珠;OFDM系统峰值功率控制及优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李丹;基于智能算法的OFDM系统PAPR抑制技术研究[D];电子科技大学;2012年

2 陈晓露;基于组合机制的PAPR抑制算法的研究[D];西安电子科技大学;2012年

3 宋凡;基于分段替换和粒子群的PTS降低PAPR算法[D];长安大学;2015年

4 郝喜国;正交频分复用系统中降低PAPR的算法研究[D];太原理工大学;2016年

5 袁颖;短距离无线通信高效调制与解调技术研究[D];东南大学;2015年

6 张旭;下一代WLAN中关于PAPR的研究[D];西南交通大学;2016年

7 刘杨欢;下一代无线局域网（WLAN）系统中峰均比抑制技术的研究[D];西南交通大学;2016年

8 郑宇;抑制OFDM系统的峰均功率比的研究[D];云南大学;2016年

9 李春柳;GFDM系统带外辐射及PAPR抑制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

10 师楠;滤波器组多载波系统降低PAPR算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

，

本文编号：610565