本文關(guān)鍵詞：可見(jiàn)光OFDM通信系統(tǒng)同步技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于LED燈的可見(jiàn)光通信(VLC),因其綠色節(jié)能、頻譜資源豐富、保密性好等優(yōu)勢(shì),近年來(lái)得到了廣泛的研究。本文研究基于DCO-OFDM方案的LED可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中接收端的同步算法及其硬件實(shí)現(xiàn),全文工作如下：一、分析了定時(shí)同步偏差和采樣時(shí)鐘同步偏差對(duì)系統(tǒng)性能的影響。其中定時(shí)偏差包括三種情況,分別會(huì)造成相位旋轉(zhuǎn)、符號(hào)間干擾和載波間干擾；而采樣時(shí)鐘頻率偏差則會(huì)造成幅度衰減、相位旋轉(zhuǎn)和載波間干擾。二、針對(duì)定時(shí)同步問(wèn)題,提出了兩種改進(jìn)算法。一種是改進(jìn)Park算法,考慮到DCO-OFDM符號(hào)的鏡像對(duì)稱結(jié)構(gòu),利用接收序列自身對(duì)稱相關(guān),采用和傳統(tǒng)Park算法同樣的判決測(cè)度,不僅得到了尖銳的相關(guān)峰,而且消除了Park算法中的副峰干擾；另一種是多周期序列互相關(guān)改進(jìn)算法,其思想是利用幀頭D個(gè)重復(fù)的周期為L(zhǎng)的訓(xùn)練序列做一次相關(guān)之后,再對(duì)L點(diǎn)延遲的兩個(gè)相關(guān)值做乘積,得到D-1個(gè)更尖銳的相關(guān)峰。仿真表明,兩種算法都能降低誤幀率,且定時(shí)偏差幾乎為0。其中,后一種算法復(fù)雜度低,更適于硬件實(shí)現(xiàn)。三、對(duì)于采樣時(shí)鐘同步問(wèn)題,提出了基于異步采樣的兩種算法,都用到了數(shù)據(jù)符號(hào)中的梳狀導(dǎo)頻。一種是用LS算法估計(jì)采樣時(shí)鐘頻率偏差,然后用多項(xiàng)式插值恢復(fù)后重新解調(diào)：另一種是在估計(jì)出各子載波上的相位旋轉(zhuǎn)后,在頻域進(jìn)行補(bǔ)償。仿真表明,兩種算法在VLC系統(tǒng)中都表現(xiàn)良好。針對(duì)第二種算法,本文提出一種硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。四、在本實(shí)驗(yàn)室搭建的室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)硬件平臺(tái)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了其中基帶調(diào)制解調(diào)部分。本文給出了DCO-OFDM收發(fā)機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件實(shí)現(xiàn)架構(gòu),重點(diǎn)介紹了提出的兩種同步算法的FPGA實(shí)現(xiàn)方案,并最終在FPGA上調(diào)通了整個(gè)鏈路,驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)的正確性和本文提出的同步算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：可見(jiàn)光通信 DCO-OFDM 符號(hào)定時(shí)同步 采樣時(shí)鐘同步 FPGA
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 縮略語(yǔ)13-15
• 第1章 緒論15-23
• 1.1 論文研究背景15-20
• 1.1.1 可見(jiàn)光通信技術(shù)概述15-18
• 1.1.2 OFDM在可見(jiàn)光通信技術(shù)中的應(yīng)用18-19
• 1.1.3 OFDM同步技術(shù)的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.2 本文的研究工作及章節(jié)安排20-23
• 1.2.1 本文的研究工作20
• 1.2.2 章節(jié)安排20-23
• 第2章 同步誤差對(duì)可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)影響分析23-37
• 2.1 引言23-24
• 2.2 可見(jiàn)光OFDM介紹24-29
• 2.2.1 OFDM原理24-27
• 2.2.2 可見(jiàn)光OFDM分類27-29
• 2.3 可見(jiàn)光OFDM中同步誤差影響分析29-36
• 2.3.1 符號(hào)定時(shí)偏差的影響30-33
• 2.3.2 采樣時(shí)鐘偏差的影響33-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)中定時(shí)同步算法研究37-53
• 3.1 引言37-38
• 3.2 基于接收序列自相關(guān)定時(shí)同步算法38-44
• 3.2.1 SC算法38-39
• 3.2.2 Minn算法39-41
• 3.2.3 Park算法41-42
• 3.2.4 改進(jìn)Park算法42-44
• 3.3 基于本地序列互相關(guān)的定時(shí)同步算法44-48
• 3.3.1 基于單周期序列互相關(guān)定時(shí)算法44-46
• 3.3.2 改進(jìn)的多周期序列互相關(guān)的定時(shí)同步算法46-48
• 3.4 仿真結(jié)果與分析48-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)中采樣時(shí)鐘同步算法研究53-71
• 4.1 引言53-54
• 4.2 采樣時(shí)鐘偏差估計(jì)及插值恢復(fù)算法54-64
• 4.2.1 采樣時(shí)鐘偏差估計(jì)54-57
• 4.2.2 Farrow結(jié)構(gòu)多項(xiàng)式插值57-60
• 4.2.3 仿真結(jié)果與分析60-64
• 4.3 基于LS的相位估計(jì)及頻域補(bǔ)償算法64-70
• 4.3.1 LS相位旋轉(zhuǎn)估計(jì)及頻域補(bǔ)償算法65-66
• 4.3.2 改進(jìn)的易于硬件實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化算法66-67
• 4.3.3 仿真結(jié)果與分析67-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第5章 可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)及同步模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)71-83
• 5.1 引言71
• 5.2 收發(fā)機(jī)總體方案設(shè)計(jì)71-74
• 5.3 發(fā)射機(jī)硬件設(shè)計(jì)74-76
• 5.4 接收機(jī)硬件設(shè)計(jì)76-81
• 5.4.1 定時(shí)同步FPGA實(shí)現(xiàn)77-78
• 5.4.2 采樣時(shí)鐘同步FPGA實(shí)現(xiàn)78-81
• 5.5 DCO-OFDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試81-82
• 5.6 本章小結(jié)82-83
• 第6章 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 本文的研究成果83
• 6.2 進(jìn)一步研究的方向83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項(xiàng)目89-91
• 致謝91

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