基于DCO-OFDM的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的實現(xiàn)研究
本文選題:室內(nèi)可見光通信 + 白光LED ; 參考:《南京郵電大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:多徑效應(yīng)產(chǎn)生的碼間干擾是影響基于白光LED室內(nèi)可見光通信性能的主要因素之一,為了有效地抵抗多徑效應(yīng),引入了正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)調(diào)制技術(shù)。當(dāng)前的可見光通信系統(tǒng)是基于光強(qiáng)度調(diào)制,這意味著調(diào)制信號必須為非負(fù)的實信號,而OFDM信號是雙極性復(fù)信號,不能直接在可見光通信系統(tǒng)中使用,因此在OFDM的基礎(chǔ)上提出了DCO-OFDM調(diào)制技術(shù)。首先,論文討論了可見光通信系統(tǒng)的概念及發(fā)展,并對白光LED的基本特性,包括發(fā)光機(jī)理、調(diào)制特性等進(jìn)行了研究。接著,比較了發(fā)射機(jī)中采用的多種調(diào)制技術(shù),分析了各自的優(yōu)缺點,同時詳細(xì)介紹了DCO-OFDM調(diào)制技術(shù)的基本原理。其次,介紹了FPGA的開發(fā)環(huán)境,對基于DCO-OFDM的VLC系統(tǒng)發(fā)射機(jī)各模塊進(jìn)行了研究與設(shè)計。發(fā)射機(jī)的調(diào)制模塊采用DCO-OFDM調(diào)制技術(shù),在基于ISE開發(fā)環(huán)境下,采用Verilog HDL硬件描述語言進(jìn)行了各個模塊的設(shè)計,包括映射模塊、IFFT模塊、添加循環(huán)前綴模塊等等,運用ISE自帶的仿真工具對設(shè)計的各個模塊進(jìn)行功能仿真,并根據(jù)系統(tǒng)軟件的仿真結(jié)果進(jìn)行分析。最后,討論了LED的選型問題,并設(shè)計了LED的驅(qū)動電路和濾波放大電路,完成系統(tǒng)硬件的設(shè)計和搭建。論文工作的重點是系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的DCO-OFDM調(diào)制部分的設(shè)計及驅(qū)動電路的硬件設(shè)計,該試驗系統(tǒng)的實現(xiàn)為后續(xù)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了一定的參考價值。
[Abstract]:The inter-symbol interference (ISI) caused by multipath effect is one of the main factors affecting the performance of indoor visible light communication based on white LED. In order to effectively resist the multipath effect, orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation technology is introduced. The current visible light communication system is based on light intensity modulation, which means that the modulated signal must be a non-negative real signal, while the OFDM signal is a bipolar complex signal and cannot be directly used in a visible light communication system. Therefore, DCO-OFDM modulation technology is proposed on the basis of OFDM. Firstly, the concept and development of visible light communication system are discussed, and the basic characteristics of white LED, including luminescence mechanism and modulation characteristics, are studied. Then, several modulation techniques used in the transmitter are compared, their advantages and disadvantages are analyzed, and the basic principle of DCO-OFDM modulation technology is introduced in detail. Secondly, the development environment of FPGA is introduced, and the modules of VLC system transmitter based on DCO-OFDM are studied and designed. The modulation module of the transmitter adopts DCO-OFDM modulation technology. Under the development environment of ISE, Verilog HDL hardware description language is used to design each module, including mapping module, adding cyclic prefix module and so on. The functional simulation of each module is carried out by using the simulation tool of ISE, and the simulation results of the system software are analyzed. Finally, the selection of LED is discussed, and the driving circuit and filter amplifier circuit of LED are designed. The hardware of the system is designed and built. The emphasis of this paper is on the design of DCO-OFDM modulation part of the system transmitter and the hardware design of the driving circuit. The realization of the experimental system provides a certain reference value for the further optimization of the subsequent system.
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN929.1
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,本文編號:2005287
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