無線紫外光(Ultraviolet,UV)通信是利用紫外光進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N無線光通信方式,因其具有非直視通信、抗干擾能力強、位辨率低和全天候工作等優(yōu)點,得到國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。分集接收技術(shù)和自動增益控制(Automatic Gain Control,AGC)技術(shù)在無線射頻通信中被廣泛應用,分集接收技術(shù)是一種有效抗衰落的技術(shù),可大大提高通信系統(tǒng)在多徑衰落信道中的傳輸可靠性;AGC能對接收信號進行自適應調(diào)節(jié),避免因接收信號強弱變化大而造成的信號失真,減小信道變化對通信系統(tǒng)的影響。本文將分集接收技術(shù)和AGC相結(jié)合,設計一種無線紫外光散射信號自適應接收系統(tǒng)。具休的研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)無線紫外光非直視通信鏈路模型,建立接收光信號強度的邊緣分布概率密度函數(shù),對無線紫外光非直視通信系統(tǒng)模型進行修正,并分別推導出最大比合并(Maxinol Ratio Combining,MRC)、等增益合并(Equal Gain Combining,EGC)和選擇合并(Sclection Combining,SC)三種合并方式下無線紫外光非直視通信系統(tǒng)的誤碼率公式,仿真結(jié)果顯示,MRC、EGC、SC三種合并方式對接收信號信噪比性能分別提升了22dB、18dB、16dB,可以看出MRC性能最好,EGC次之,SC最差。(2)結(jié)合自動增益控制技術(shù)的特點,設計一種適用于無線紫外光非直視通信自適應接收系統(tǒng)的自動增益控制放大器,對該放大器的各個組成模塊進行了軟件和硬件設計,并在室外環(huán)境下進行了實際測試,實驗結(jié)果顯示放大器輸出基本能穩(wěn)定在預設值附近,且幅度波動范圍不超過10%,達到無線紫外光非直視通信分集接收系統(tǒng)的應用要求。(3)通過建立紫外光通信實驗平臺,對自適應接收系統(tǒng)的信噪比性能進行實驗測試,在不同的收發(fā)角度和通信距離情況下,該系統(tǒng)不僅能對接收信號的信噪比有明顯提升,還增強了接收信號幅值的穩(wěn)定性。
【學位單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

西安理工大學工程碩士專業(yè)學位論文C0R1R2R3NC-IN+IN-VSNC+VsVoutNCNC-IN+IN-VSNC+VsVoutNCADA4891 ADA4891U1 U1圖 3-7 低噪聲前置放大器電路設計圖Fig. 3-7 Design diagram of low noise preamplifier circ率響應如圖 3-8 所示，從圖中可以很明顯的看出 的信號，并且性能很穩(wěn)定。

器的頻率響應如圖 3-8 所示，從圖中可以很明顯的看出，此系10MHz 的信號，并且性能很穩(wěn)定。圖 3-8 前置放大器頻率響應Fig. 3-8 Frequency response of preamplifier器對信號的放大處理仿真如圖 3-9 所示，上面的微弱信號為輸前置放大器后的輸出信號，可以看出該前置放大器電路能對輸放大增益。

圖 3-12 低通濾波器頻率響應Fig. 3-12 Frequency response of low pass filter Q 作為評判電路性能的一個重要參數(shù)，當 Q>0.707 時幅頻特現(xiàn)一個峰值，對該有源低通濾波器進行仿真，其 Q 值是略大于看出該電路在截止頻率附近有一個上升的峰值，不過該峰值不信號在截止頻率附近可以得到一定的提升。通過仿真圖可以看系統(tǒng)應用需求。 AGC 模塊設計 節(jié)和 3.3.2 節(jié)介紹了自動增益控制放大器的預處理部分，在信號初步調(diào)理，本節(jié)將對放大器的數(shù)字 AGC 的硬件電路進行設計大器是通過集成運算放大器芯片和外圍電路構(gòu)成的數(shù)字電路實出信號達到穩(wěn)定幅度的效果�？紤]到系統(tǒng)的工作帶寬、增益和A280 作為核心芯片實現(xiàn)自動增益控制放大器。PGA280 是 TI益放大器，具體參數(shù)如表 3-1 所示。

【參考文獻】

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1 宋鵬;萬杰峰;陳沖;趙太飛;李云紅;;霧霾天氣對紫外光通信的影響[J];光子學報;2018年05期

2 趙太飛;楊黎洋;袁麓;全志強;;基于光電倍增管的自動增益放大器設計[J];光通信技術(shù);2017年10期

3 卿晨;;基于AD8367的超大動態(tài)范圍AGC系統(tǒng)設計與測試[J];電子設計工程;2017年08期

4 趙太飛;劉園;王玉;金丹;;直升機助降湍流信道中紫外光通信性能分析[J];西安理工大學學報;2016年02期

5 趙太飛;劉一杰;王秀峰;;直升機降落引導中無線紫外光通信性能分析[J];激光與光電子學進展;2016年06期

6 黃剛;唐義;黃河清;張學彬;倪國強;;全向紫外光通信技術(shù)研究[J];北京理工大學學報;2015年04期

7 柯熙政;劉妹;;湍流信道無線光通信中的分集接收技術(shù)[J];光學學報;2015年01期

8 楊甫;楊帆;龐佑兵;陳印;楊超;;一種高精度大動態(tài)范圍對數(shù)檢波電路的設計[J];微電子學;2014年03期

9 范成;左勇;吳朝燁;趙彥冰;張小卉;伍劍;;紫外光通信系統(tǒng)中分集接收的研究[J];光通信技術(shù);2013年12期

10 趙太飛;張愛利;金丹;官亞洲;;無線紫外光非視距通信中鏈路間干擾模型研究[J];光學學報;2013年07期

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1 羅鵬飛;短距離無線光通信若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];北京郵電大學;2013年

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1 徐福珍;光電倍增管大動態(tài)范圍電荷測量電路的研究[D];湖南大學;2016年

2 劉敏;無線光擴頻通信信道的理論分析與實驗研究[D];北京郵電大學;2016年

3 張小卉;紫外光通信中的Turbo碼研究[D];北京郵電大學;2015年

4 范成;紫外通信系統(tǒng)中分集技術(shù)的研究[D];北京郵電大學;2014年

5 徐浩然;紫外通信系統(tǒng)的噪聲分析和處理[D];北京郵電大學;2013年

6 張文博;紫外光通信硬件平臺的設計與實現(xiàn)[D];北京郵電大學;2013年

7 鐘錦定;無線接收機中80dB自動增益控制電路的設計[D];西安電子科技大學;2010年

8 張志剛;90dB大動態(tài)范圍可控AGC系統(tǒng)及其在雷達遠程測量平臺中的應用[D];上海交通大學;2009年

本文編號：2810978