预编码多用户MIMO室内可见光通信系统性能研究

发布时间：2023-04-16 19:09

　　可见光通信即发光就可进行上网,具有频谱资源丰富、覆盖范围广等优势。针对多用户多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)可见光通信系统中存在的多用户干扰及块对角化(Block Diagonalization,BD)算法在解决多用户干扰时所产生的子信道强弱不均衡的问题,本文研究了子流选择BD算法的多用户MIMO可见光通信系统的性能,具体的研究内容如下:1.针对BD算法复杂度高及等效信道矩阵经奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)后,各子流信道所对应的奇异值差异明显的问题,提出子流选择BD算法,对比分析了两种算法的计算复杂度及系统容量。2.建立基于子流选择BD算法的多用户MIMO可见光通信系统模型,对比分析了该系统的单LED光源系统发射功率与误码率性能的关系;通过改变接收机视场角,降低用户的MIMO信道矩阵相似性,分析了系统信噪比与误码率性能,验证了该方案的有效性;建立室内人员行走模型,仿真分析了移动终端的信噪比性能,并确定了室内用户的最佳接收位置。3.引入控制变量法,建立两种不同MIMO信道相关性的室内模型...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究内容及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 可见光通信的研究进展
        1.2.2 多用户MIMO技术研究进展
        1.2.3 预编码理论及研究进展
    1.3 多用户MIMO室内可见光通信中存在的问题及发展趋势
    1.4 论文的主要研究内容及章节安排
2 可见光MIMO技术
    2.1 MIMO可见光通信系统模型
        2.1.1 LED光源及辐射模型
        2.1.2 信道模型
        2.1.3 光照度及典型室内布局
    2.2 典型MIMO系统的信道容量
        2.2.1 单用户MIMO信道容量
        2.2.2 多用户MIMO信道容量
    2.3 MIMO技术应用于可见光通信系统存在问题
    2.4 本章小结
3 预编码多用户MIMO可见光通信系统
    3.1 预编码应用于可见光通信系统中存在的问题
    3.2 预编码类型
        3.2.1 ZF算法
        3.2.2 最小均方误差算法
        3.2.3 BD算法
        3.2.4 脏纸算法
        3.2.5 TH算法
    3.3 子流选择BD技术的多用户MIMO室内可见光通信系统
        3.3.1 发射端
        3.3.2 等效信道矩阵
        3.3.3 接收机
    3.4 系统性能分析
        3.4.1 算法复杂度分析
        3.4.2 系统容量及误码率分析
        3.4.3 视场角
        3.4.4 用户的移动性对系统性能的影响
    3.5 本章小结
4 预编码室内MIMO可见光通信系统空间相关性
    4.1 信道矩阵条件数
        4.1.1 参量对信道矩阵条件数的影响
    4.2 信道空间相关性分析
        4.2.1 室内布局
        4.2.2 发送空间相关性
        4.2.3 接收空间相关性
    4.3 系统性能分析
        4.3.1 系统和容量
        4.3.2 系统误码率
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果



本文编号：3791691