本文關(guān)鍵詞：無線光通信中的編碼與調(diào)制技術(shù)研究及應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線光通信(Optical Wireless Communication, OWC)是一種以光波作為載波的無線通信技術(shù),結(jié)合了無線通信與光通信的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的無線通信方式相比,OWC擁有帶寬大、無需申請頻段、安全保密性好、環(huán)保節(jié)能、部署靈活等諸多優(yōu)勢,因而具有重要的研究價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。根據(jù)波段的不同,OWC可分為紅外光通信、可見光通信、紫外光通信等；根據(jù)工作方式的不同,OWC又可分為視距模式、準(zhǔn)視距模式,以及介于兩者之間的準(zhǔn)視距模式。目前,可見光和紫外光波段的無線光通信技術(shù)尚處于起步發(fā)展階段,仍有很多問題需要解決,例如室外OWC系統(tǒng)的性能受到大氣信道中氣體分子以及云、霧等氣溶膠粒子造成的衰減效應(yīng)和大氣中湍流形成的閃爍效應(yīng)的影響；再如,室內(nèi)無線光系統(tǒng)既要考慮其通信性能,也要兼顧照明、定位及其他方面的需求。針對紫外和可見光波段的無線光通信技術(shù)具有重要的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。 本論文依托國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目,重點(diǎn)研究了紫外通信和可見光通信中的編碼與調(diào)制技術(shù)。主要工作如下： 第一,闡述了基于發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)的無線光通信的基本原理,設(shè)計(jì)了非嚴(yán)格對準(zhǔn)的紫外通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和可見光通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),給出了不同系統(tǒng)的收發(fā)端結(jié)構(gòu)、光源及探測器選型。 第二,針對紫外光通信與可見光通信的需求,比較分析了幾種常見信道編碼的適用性,特別是容易實(shí)現(xiàn)的Reed-Solomon (RS)碼和糾錯能力強(qiáng)大的Low-Density Parity-Check(LDPC)碼,選擇了合適的碼型和碼率進(jìn)行了紫外光通信的系統(tǒng)性能仿真。 第三,針對紫外光通信與可見光通信中距離受限和可靠性較差的問題,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了RS與LDPC編碼方案及相應(yīng)的無線光通信實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)表明紫外光通信系統(tǒng)中,在誤碼率為10-3的情況下對比于未編碼的系統(tǒng),RS編碼和LDPC編碼系統(tǒng)分別可以延長32%和78%的通信距離；可見光通信系統(tǒng)中,當(dāng)通信距離增加到4米時(shí),RS編碼系統(tǒng)中有效范圍增加154%,LDPC編碼系統(tǒng)中有效通信范圍增加236%。 第四,針對目前室內(nèi)定位困難的問題,給出了一種可見光通信與雙音多頻(Dual Tone Multi Frequency, DTMF)技術(shù)相結(jié)合的室內(nèi)定位方案,該方案巧妙地利用DTMF將位置信號調(diào)制至光源進(jìn)行廣播,接收端接收到的信號根據(jù)設(shè)計(jì)好的定位算法進(jìn)行信號處理獲得具體的坐標(biāo),并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的可行性,結(jié)果表明此系統(tǒng)具有較高的定位精度,最大與最小的誤差分別為5.2厘米和0.12厘米。
【關(guān)鍵詞】：無線光通信 RS編碼 LDPC編碼 可見光室內(nèi)定位
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及現(xiàn)狀11-15
• 1.1.1 紫外光通信研究背景及現(xiàn)狀12-13
• 1.1.2 可見光通信研究背景及現(xiàn)狀13-15
• 1.2 論文研究目的與意義15-16
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容16-17
• 第二章 無線光通信原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-24
• 2.1 無線光通信原理17-20
• 2.1.1 紫外光通信及其特點(diǎn)18-19
• 2.1.2 可見光通信及其特點(diǎn)19-20
• 2.2 無線光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)20-24
• 2.2.1 紫外光通信系統(tǒng)21-22
• 2.2.2 可見光通信系統(tǒng)22-24
• 第三章 無線光通信中信道編碼方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)24-35
• 3.1 信道編碼概述24
• 3.2 RS編碼設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)24-26
• 3.2.1 RS編碼器25-26
• 3.2.2 RS譯碼器26
• 3.3 LDPC編碼設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)26-31
• 3.3.1 LDPC編碼的校驗(yàn)矩陣選取27-29
• 3.3.2 LDPC編碼器29-30
• 3.3.3 LDPC 譯碼器30-31
• 3.4 RS與LDPC編碼性能的仿真分析31-34
• 3.4.1 碼型選擇與仿真參數(shù)32
• 3.4.2 仿真結(jié)果與討論32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 基于無線光通信系統(tǒng)的信道編碼實(shí)驗(yàn)35-45
• 4.1 紫外光信道中RS與LDPC編碼測試35-38
• 4.1.1 紫外光通信實(shí)驗(yàn)平臺及方案35-37
• 4.1.2 紫外光通信實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析37-38
• 4.2 可見光信道中RS與LDPC編碼測試38-44
• 4.2.1 可見光通信實(shí)驗(yàn)平臺及方案39-40
• 4.2.2 可見光通信實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析40-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第五章 基于DTMF的室內(nèi)可見光通信定位系統(tǒng)45-53
• 5.1 室內(nèi)定位技術(shù)與DTMF原理45-46
• 5.2 室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-49
• 5.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)46-47
• 5.2.2 定位算法47-49
• 5.3 室內(nèi)定位實(shí)驗(yàn)與分析49-52
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)49-51
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析51-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 第六章 工作總結(jié)與展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 致謝60-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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3 郭文記;閆吉慶;唐義;白廷柱;黃剛;陳志海;;一種低重頻高碼率紫外光通信方法和系統(tǒng)[J];光學(xué)技術(shù);2012年02期

  本文關(guān)鍵詞：無線光通信中的編碼與調(diào)制技術(shù)研究及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：295430