室内可见光通信系统O-OFDM技术研究

发布时间:2018-01-20 14:14

  本文关键词: 可见光通信 O-OFDM 频谱利用率 误码性能 峰均平均功率比 出处:《大连海事大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:可见光通信因其丰富的频谱资源优势成为无线通信、短距离传输及高速接入技术的研究热点。本文针对高速可见光通信系统实现中的调制技术进行了深入研究,重点分析研究适合在室内光信道中传输的光OFDM(Optical OFDM,O-OFDM)技术。介绍并提出了几种频谱高效及实现低复杂度的光OFDM(O-OFDM)方法。这些方法利用傅里叶变换和哈特莱变换作为OFDM信号的产生方式。针对基于傅里叶变换的O-OFDM方案,主要介绍了 HACO-OFDM、AP-OFDM和PF-OFDM方法。其中,HACO-OFDM和PF-OFDM方法在笛卡尔坐标系中实现单极化过程,AP-OFDM单极化处理在极坐标系中完成。本文通过构建系统模型分析各方法调制/解调过程并对其提高频谱利用率的原理进行阐述。研究表明三者的频谱利用率相对ACO-OFDM提高了 1倍且功率利用率优于DCO-OFDM,另外仿真结果验证了三者在改善系统误码性能和峰均比性能等方面的优势。因此这三种方法都适用于高速可靠的室内可见光通信系统。针对基于哈特莱变换的O-OFDM方案,提出了 HP-OFDM、HPF-OFDM及MU-OFDM技术。哈特莱变换应用于O-OFDM可以降低系统实现的复杂度并提高频谱利用率。HP-OFDM和MU-OFDM的频谱利用率是传统ACO-OFDM的2倍,HPF-OFDM的频谱利用率为传统DCO-OFDM的2倍。此外,三种技术均具有功率高效的特征。HP-OFDM通过调节信号能量比例对系统的峰均比和误码性能进一步优化,基于最优能量分配方案得到最佳通信性能。HPF-OFDM利用信号并行传输的思想在提高系统有效性的同时还相对改善了系统的峰均比性能。MU-OFDM利用其在有效性和可靠性方面的优势与调光控制技术相结合,仿真结果显示MU-OFDM调光控制系统在不牺牲照明质量的同时兼具良好的通信性能。综上,对于O-OFDM技术在可见光通信系统中的实际应用,可根据系统对功率利用率、频谱利用率、误码性能、PAPR性能及系统复杂度等方面的具体需求,找到最佳折中性能的O-OFDM方案。
[Abstract]:The visible light communication has become the research hotspot of wireless communication, short distance transmission and high speed access technology because of its rich spectrum resources. In this paper, the modulation technology in the realization of high speed visible light communication system has been deeply studied. Emphasis is placed on the study of optical OFDM(Optical OFDM which is suitable for indoor optical channel transmission. O-OFDM technology. Several kinds of spectrum efficient and low complexity optical OFDM (O-OFDM) are introduced and proposed. Methods. These methods use Fourier transform and Hartley transform as the generation method of OFDM signal. This paper mainly introduces HACO-OFDM AP-OFDM and PF-OFDM methods. The single polarization process is realized by HACO-OFDM and PF-OFDM method in Cartesian coordinate system. The single-polarization processing of AP-OFDM is completed in polar coordinate system. This paper analyzes the modulation / demodulation process of each method by constructing a system model, and expounds the principle of improving spectrum efficiency. The study shows that the spectrum of the three methods can be improved. Utilization increased relative to ACO-OFDM. The power efficiency is 1 times higher than that of DCO-OFDM. In addition, the simulation results verify the advantages of the three methods in improving the performance of the system, such as error rate and peak-to-average ratio. Therefore, these three methods are suitable for high-speed and reliable indoor visible light communication systems. -OFDM scheme. HP-OFDM is proposed. HPF-OFDM and MU-OFDM techniques. The application of Hartley transform to O-OFDM can reduce the complexity of system implementation and improve the spectral efficiency of. HP-OFDM and MU-OFDM. The spectral efficiency is twice that of the traditional ACO-OFDM. The spectral efficiency of HPF-OFDM is twice that of traditional DCO-OFDM. HP-OFDM further optimizes the PAPR and BER of the system by adjusting the signal energy ratio. Based on the optimal energy allocation scheme, the optimal communication performance. HPF-OFDM uses the idea of signal parallel transmission to improve the system efficiency and the PAPR performance. MU-OFD. M takes advantage of its effectiveness and reliability to combine dimming control technology. Simulation results show that MU-OFDM dimming control system has good communication performance without sacrificing lighting quality. According to the specific requirements of power efficiency, spectrum efficiency, error rate performance, PAPR performance and system complexity, an O-OFDM scheme with optimal compromise performance can be found.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN929.1

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