近年來,被稱為“綠色照明”的發(fā)光二極管技術(shù)正在迅速發(fā)展。LED（Light-Emitting Diode,發(fā)光二極管）通信或可見光通信是一個(gè)有前途的領(lǐng)域,并且越來越受到研究的關(guān)注。LED是LED通信中非線性的主要來源,通過利用存儲(chǔ)多項(xiàng)式和一系列相關(guān)補(bǔ)償措施使得LED非線性建模成功。但是存儲(chǔ)多項(xiàng)式系數(shù)的估計(jì)值存在數(shù)值不穩(wěn)定性,導(dǎo)致建模不準(zhǔn)確并且優(yōu)化非線性性能較差,因此需要對(duì)非線性進(jìn)行有效建模,并通過預(yù)失真或后失真技術(shù)來優(yōu)化非線性以避免通信性能嚴(yán)重下降。本文的主要工作內(nèi)容如下:通過定性分析和仿真,研究LED通信接收前端的輸出噪聲與非線性失真情況,指出非線性失真才是制約LED通信中的最主要因素。首先介紹了可見光通信系統(tǒng)的模型,并針對(duì)LED的非線性特性,給出了幾種經(jīng)典的LED數(shù)學(xué)模型,提出了一種基于正交多項(xiàng)式的非線性建模技術(shù),利用帶有脈沖幅度調(diào)制（PAM）信號(hào)的LED通信,尋求有效的LED非線性建模和適當(dāng)?shù)姆蔷�性優(yōu)化技術(shù),以優(yōu)化LED通信中的非線性和減少信道中的ISI（Inter-Symbol Interference,碼間干擾）失真影響。其次視距LED通信的一個(gè)困難在于多徑色散會(huì)導(dǎo)致高數(shù)據(jù)速... 

【文章來源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LED通信系統(tǒng)

第2章LED通信系統(tǒng)理論基本介紹8以便在IM/DD系統(tǒng)中使用。通過具有脈沖響應(yīng)h(t)的光無線信道傳輸后，在接收器側(cè)光電二極管直接檢測(cè)信號(hào)，該光電二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào)接收到的信號(hào)可以表示為：y(t)R(t)h(t)n(t)（2.1）其中符號(hào)表示卷積，R為光電二極管的響應(yīng)度，n(t)為在電域中添加的加性高斯白噪聲（AWGN）。與常規(guī)RF通信系統(tǒng)不同的是在LED通信中，發(fā)射信號(hào)x(t)是LED的平均透射光功率tP計(jì)算為：1lim()2TtTTPxtdtT（2.2）圖2.2強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)系統(tǒng)2.3LED通信設(shè)計(jì)的各種調(diào)制技術(shù)在IM/DDLED通信系統(tǒng)中由于傳輸?shù)男盘?hào)必須是實(shí)信號(hào)，因此可以直接利用幾種單載波調(diào)制技術(shù)，例如開關(guān)鍵控（OOK）、單極性脈沖幅度調(diào)制（PAM）和脈沖位置調(diào)制（PPM）。還對(duì)流行的多載波調(diào)制方案（例如OFDM）進(jìn)行了修改以滿足光無線通信的要求，并將其命名為光OFDM。有許多適合于光無線通信系統(tǒng)的不同調(diào)制方案各有其優(yōu)缺點(diǎn)。由于LED的調(diào)制帶寬有限且存在非線性失真問題，因此應(yīng)考慮對(duì)這些因素敏感的調(diào)制技術(shù)。對(duì)于視距可見光通信由于眼睛安全要求，平均透射光功率受到限制。為了降低平均傳輸功率，需要利用高功率的調(diào)制技術(shù)，同樣考慮到多徑效應(yīng)對(duì)光學(xué)無線信道的影響，ISI失真是LED通信中的另一個(gè)問題。評(píng)估有效的光學(xué)IM/DD調(diào)制技術(shù)的

第2章LED通信系統(tǒng)理論基本介紹111Kkkynyn（2.5）1111001()(,)()kMMkkkklmmlynhmmxnm（2.6）其中xn是非線性系統(tǒng)的輸入信號(hào)，而系統(tǒng)的輸出是yn。K是Volterra非線性系統(tǒng)的階數(shù)，()kyn是輸入與Volterra內(nèi)核kh的k維卷積，而M表示記憶效應(yīng)的長(zhǎng)度。Volterra級(jí)數(shù)可用于存儲(chǔ)效應(yīng)的LED非線性建模，但是它由多維卷積的總和組成導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜性高。一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)是需要估計(jì)大量參數(shù)來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模。為了克服常規(guī)Volterra模型在實(shí)際系統(tǒng)中的復(fù)雜性限制，許多其它基于Volterra級(jí)數(shù)的特殊簡(jiǎn)化非線性模型得以開發(fā)，這使得系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和參數(shù)估計(jì)更加容易。圖2.3通用Volterra模型框圖2.4.3Winner模型Winner模型是一般Volterra模型系列的特例情況。它由描述LED記憶效應(yīng)的線性時(shí)不變（LTI）系統(tǒng)組成，其后面跟著是無記憶非線性系統(tǒng)。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：110kKMkkmynahmxnm（2.7）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3392301