本文關鍵詞：基于空間調制的室內可見光MIMO通信系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可見光通信(VLC)是目前國內外通信領域研究的熱點之一,它是利用發(fā)光二極管(LED)快速地切換明暗閃爍信號來傳輸數(shù)據(jù)信號。在滿足日常室內外照明的同時,LED還能滿足無線通信的需求。與傳統(tǒng)的射頻通信相比,可見光通信利用可見光波段的光作為信息載體,因而設備復雜度低,無電磁干擾。本文提出了基于空間調制室內可見光MIMO通信系統(tǒng)方案,該方案實現(xiàn)復雜度低并且具有高頻譜效率。在空間調制中,白光LED由3種LED芯片(RGB LED)混合而成,并被固定在不同的空間位置,其中每一個LED可以充當一個自由附加度�？臻g調制技術與多輸入多輸出技術(SM-MIMO)相結合可以使系統(tǒng)改善頻譜效率和誤碼率性能。在這個方案中,在一個碼元時隙內只有一個發(fā)射器激活,而其它關閉。在接收處,通過最佳似然準則(ML)來檢測并恢復原始信號。本文首先通過對白光LED照度分布的分析,給出可見光LED照度公式,仿真室內白光LED照度分布,驗證室內照明的可行性。結合PD接收光功率的研究,仿真室內PD接收光功率的分布,驗證室內通信的可行性。其次,對空間調制室內可見光MIMO通信系統(tǒng)的信噪比性能進行仿真分析,研究室內可見光通信的噪聲來源,仿真噪聲與數(shù)據(jù)傳輸速率之間的關系,確定主要噪聲來源與次要噪聲來源。最后,對空間調制室內可見光MIMO通信系統(tǒng)的可靠性和有效性進行仿真分析,仿真白光LED和光電探測器PD的個數(shù)對系統(tǒng)誤碼率以及頻帶利用率的影響進行了研究,并且仿真LED和PD各自的參數(shù)對系統(tǒng)誤碼率性能的影響進行了分析,結果表明合理地配置白光LED和光電探測器PD個數(shù)以及各自的參數(shù)能改善整個通信系統(tǒng)性能。并且提出了MIMO鏈路阻塞方案來改善通信系統(tǒng)的性能,結果表明該方案都能有效地改善系統(tǒng)的誤碼率性能。
【關鍵詞】：可見光通信 空間調制 多輸入多輸出 白光LED
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 可見光通信系統(tǒng)概述8-10
• 1.2 可見光通信與紅外、射頻通信的比較10-12
• 1.2.1 可見光通信與紅外通信的比較10
• 1.2.2 可見光通信與射頻通信的比較10-12
• 1.3 可見光通信國內外發(fā)展狀況12-14
• 1.3.1 國外可見光通信技術的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內可見光通信技術的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文研究的主要內容14-16
• 第二章 室內可見光無線通信系統(tǒng)基本原理16-30
• 2.1 室內可見光無線通信系統(tǒng)發(fā)射與接收機結構16-19
• 2.1.1 可見光通信的光源特性17-18
• 2.1.2 可見光通信的接收機特性18-19
• 2.2 室內可見光通信信道19-24
• 2.2.1 室內可見光通信信道的基本原理21-23
• 2.2.2 室內可見光通信信道模型23-24
• 2.3 可見光通信鏈路模型24-27
• 2.3.1 視距鏈路結構25-26
• 2.3.2 非視距鏈路結構26-27
• 2.4 可見光通信調制解調技術27-28
• 2.5 本章小結28-30
• 第三章 基于空間調制的室內可見光MIMO通信系統(tǒng)30-47
• 3.1 概述30
• 3.2 室內可見光MIMO無線通信系統(tǒng)模型30-33
• 3.3 空間調制的室內可見光MIMO無線通信33-45
• 3.3.1 空間調制的基本原理34-35
• 3.3.2 室內可見光SM-MIMO通信系統(tǒng)模型35-37
• 3.3.3 仿真模型的建立37-38
• 3.3.4 室內可見光SM-MIMO通信系統(tǒng)照度分析38-40
• 3.3.5 室內可見光SM-MIMO通信系統(tǒng)接收光功率分析40-42
• 3.3.6 室內可見光SM-MIMO通信系統(tǒng)噪聲分析42-45
• 3.4 本章小結45-47
• 第四章 基于空間調制的室內可見光MIMO通信系統(tǒng)的性能研究47-61
• 4.1 基于空間調制的室內可見光MIMO通信系統(tǒng)的誤碼率性能47-50
• 4.2 影響系統(tǒng)性能的因素對比50-59
• 4.2.1 白光LED和PD的個數(shù)50-55
• 4.2.2 白光LED和PD的物理參數(shù)55-58
• 4.2.3 系統(tǒng)誤碼率性能的改善58-59
• 4.3 本章小結59-61
• 第五章 總結與展望61-63
• 5.1 全文工作總結61
• 5.2 工作展望61-63
• 參考文獻63-66
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文66-67
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目67-68
• 致謝68

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本文編號：313317