本文關(guān)鍵詞：可見光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,近年來得到了廣泛的研究。本文研究基于DCO-OFDM方案的LED可見光通信系統(tǒng)中接收端的同步算法及其硬件實現(xiàn),全文工作如下：一、分析了定時同步偏差和采樣時鐘同步偏差對系統(tǒng)性能的影響。其中定時偏差包括三種情況,分別會造成相位旋轉(zhuǎn)、符號間干擾和載波間干擾；而采樣時鐘頻率偏差則會造成幅度衰減、相位旋轉(zhuǎn)和載波間干擾。二、針對定時同步問題,提出了兩種改進算法。一種是改進Park算法,考慮到DCO-OFDM符號的鏡像對稱結(jié)構(gòu),利用接收序列自身對稱相關(guān),采用和傳統(tǒng)Park算法同樣的判決測度,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)改進算法,其思想是利用幀頭D個重復(fù)的周期為L的訓(xùn)練序列做一次相關(guān)之后,再對L點延遲的兩個相關(guān)值做乘積,得到D-1個更尖銳的相關(guān)峰。仿真表明,兩種算法都能降低誤幀率,且定時偏差幾乎為0。其中,后一種算法復(fù)雜度低,更適于硬件實現(xiàn)。三、對于采樣時鐘同步問題,提出了基于異步采樣的兩種算法,都用到了數(shù)據(jù)符號中的梳狀導(dǎo)頻。一種是用LS算法估計采樣時鐘頻率偏差,然后用多項式插值恢復(fù)后重新解調(diào)：另一種是在估計出各子載波上的相位旋轉(zhuǎn)后,在頻域進行補償。仿真表明,兩種算法在VLC系統(tǒng)中都表現(xiàn)良好。針對第二種算法,本文提出一種硬件實現(xiàn)簡化結(jié)構(gòu)。四、在本實驗室搭建的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)硬件平臺上,設(shè)計并實現(xiàn)了其中基帶調(diào)制解調(diào)部分。本文給出了DCO-OFDM收發(fā)機的系統(tǒng)設(shè)計和硬件實現(xiàn)架構(gòu),重點介紹了提出的兩種同步算法的FPGA實現(xiàn)方案,并最終在FPGA上調(diào)通了整個鏈路,驗證了整個系統(tǒng)的正確性和本文提出的同步算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：可見光通信 DCO-OFDM 符號定時同步 采樣時鐘同步 FPGA
【學(xué)位授予單位】：東南大學(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4-5
• ABSTRACT5-13
• 縮略語13-15
• 第1章 緒論15-23
• 1.1 論文研究背景15-20
• 1.1.1 可見光通信技術(shù)概述15-18
• 1.1.2 OFDM在可見光通信技術(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 同步誤差對可見光OFDM系統(tǒng)影響分析23-37
• 2.1 引言23-24
• 2.2 可見光OFDM介紹24-29
• 2.2.1 OFDM原理24-27
• 2.2.2 可見光OFDM分類27-29
• 2.3 可見光OFDM中同步誤差影響分析29-36
• 2.3.1 符號定時偏差的影響30-33
• 2.3.2 采樣時鐘偏差的影響33-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 可見光OFDM系統(tǒng)中定時同步算法研究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Park算法42-44
• 3.3 基于本地序列互相關(guān)的定時同步算法44-48
• 3.3.1 基于單周期序列互相關(guān)定時算法44-46
• 3.3.2 改進的多周期序列互相關(guān)的定時同步算法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 可見光OFDM系統(tǒng)中采樣時鐘同步算法研究53-71
• 4.1 引言53-54
• 4.2 采樣時鐘偏差估計及插值恢復(fù)算法54-64
• 4.2.1 采樣時鐘偏差估計54-57
• 4.2.2 Farrow結(jié)構(gòu)多項式插值57-60
• 4.2.3 仿真結(jié)果與分析60-64
• 4.3 基于LS的相位估計及頻域補償算法64-70
• 4.3.1 LS相位旋轉(zhuǎn)估計及頻域補償算法65-66
• 4.3.2 改進的易于硬件實現(xiàn)的簡化算法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 可見光OFDM系統(tǒng)及同步模塊的FPGA實現(xiàn)71-83
• 5.1 引言71
• 5.2 收發(fā)機總體方案設(shè)計71-74
• 5.3 發(fā)射機硬件設(shè)計74-76
• 5.4 接收機硬件設(shè)計76-81
• 5.4.1 定時同步FPGA實現(xiàn)77-78
• 5.4.2 采樣時鐘同步FPGA實現(xiàn)78-81
• 5.5 DCO-OFDM系統(tǒng)實現(xiàn)與測試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 進一步研究的方向83-85
• 參考文獻85-89
• 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項目89-91
• 致謝91

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8 代濤;周R

本文編號：317223