發(fā)布時間：2018-08-07 14:23

【摘要】：利用白光LED光源進行無線信息傳輸已成為當前國內(nèi)外無線通信領(lǐng)域的研究熱點,可見光通信(VLC)技術(shù)將LED照明和無線通信相結(jié)合,利用白光LED響應(yīng)時間短、可被高速調(diào)制的特性,以光線作為載體,通過高速調(diào)節(jié)白光LED明亮強度來進行信息傳輸。VLC技術(shù)由于具有輻射安全性、超寬的頻帶及LED的普遍性,將成為室內(nèi)無線高速通信的解決方案。MIMO-OFDM技術(shù)將OFDM和空時編碼技術(shù)有機的結(jié)合起來,能夠有效地抵抗多徑效應(yīng),抑制干擾和噪聲,能夠大幅度的提高無線通信系統(tǒng)的傳輸速率和信道容量,實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速可靠的傳輸。本文研究了OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性,調(diào)制解調(diào)以及傳輸誤碼率等性能,并將之與單載波傳輸系統(tǒng)在大尺度衰落下進行了詳細的仿真比較,得出OFDM系統(tǒng)即使在大尺度衰落下也能夠具有理想的低傳輸誤碼率。分析了MIMO應(yīng)用于室內(nèi)可見光通信的信道模型,一種是非成像式無線光MIMO通信,另一種是成像式MIMO通信,而且得出成像式無線光MIMO通信更適于實際應(yīng)用。通過分析白光LED的驅(qū)動特性和室內(nèi)可見光傳輸?shù)男诺滥Ｐ?提出了利用MIMO-OFDM技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)中,來實現(xiàn)高速可靠地信息傳輸。本文通過仿真對比了MIMO-OFDM技術(shù)、PPM調(diào)制技術(shù)和MIMO調(diào)制技術(shù)在不同的信噪比下誤碼率的情況,在相同的傳輸速率的情況下,MIMO-OFDM應(yīng)用在可見光通信的調(diào)制技術(shù)表現(xiàn)出更低的誤碼率,在相同的碼元周期進行信息傳輸時,信息傳輸速率更快而且誤碼率很低。在MIMO信號檢測端,仿真對比分析了ML檢測算法、ZF檢測算法和MMSE檢測算法在不同的信噪比情況下誤碼率情況,最大似然檢測方法顯示出更小的誤碼率,其次最小均方誤差檢測算法。但是最大似然檢測算法隨著發(fā)射天線個數(shù)和調(diào)制階數(shù)的增加,算法復(fù)雜度會急劇的增加。
[Abstract]:White light LED light source for wireless information transmission has become a hot research topic in the field of wireless communication at home and abroad. Visible light communication (VLC) technology combines LED lighting with wireless communication, and the white light LED has short response time and can be modulated at high speed. With light as carrier, the technology of transmitting information by adjusting the bright intensity of white LED at high speed has the advantages of radiation safety, wide frequency band and the universality of LED. MIMO-OFDM will be the solution of indoor wireless high-speed communication. MIMO-OFDM can effectively resist multipath effect and suppress interference and noise by combining OFDM with space-time coding technology. It can greatly improve the transmission rate and channel capacity of wireless communication system, and achieve high-speed and reliable data transmission. In this paper, the orthogonality, modulation and demodulation between subcarriers of OFDM system, transmission error rate and so on are studied, and compared with single carrier transmission system in large scale fading. It is concluded that OFDM system can have ideal low bit error rate even in large scale fading. This paper analyzes the channel model of MIMO applied to indoor visible light communication, one is non-imaging wireless optical MIMO communication, the other is imaging MIMO communication, and it is concluded that imaging wireless optical MIMO communication is more suitable for practical application. Based on the analysis of the driving characteristics of white LED and the channel model of indoor visible light transmission, the application of MIMO-OFDM technology in indoor visible light communication system is proposed to realize high-speed and reliable information transmission. In this paper, the error rate of MIMO-OFDM modulation technology and MIMO modulation technology in different SNR is compared by simulation. In the case of the same transmission rate, the modulation technology of MIMO-OFDM in visible light communication shows a lower bit error rate. In the same symbol period, the information transmission rate is faster and the bit error rate is very low. At the detection end of MIMO signal, the error rate of ML detection algorithm, ZF detection algorithm and MMSE detection algorithm are compared and analyzed in different SNR cases. The maximum likelihood detection method shows a smaller bit error rate. Secondly, the minimum mean square error detection algorithm. However, the complexity of the maximum likelihood detection algorithm increases sharply with the increase of the number of transmit antennas and modulation order.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.1

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本文編號：2170306