本文關(guān)鍵詞：高速可見光通信關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可見光通信是一種利用可見光波段進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。本文主要研究了利用LED作為光源的高速可見光通信關(guān)鍵技術(shù),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于DCO-OFDM的可見光通信試驗(yàn)系統(tǒng),其最高數(shù)據(jù)傳輸速率超過200Mbps,傳輸距離達(dá)3米。首先,本文對可見光通信IM/DD系統(tǒng)模型和DCO-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,針對OFDM信號的高峰均比特性,提出對DCO-OFDM進(jìn)行對稱雙邊截?cái)?并推導(dǎo)出了在給定發(fā)射功率條件下的最優(yōu)直流偏置值,對算法有效性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。然后,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了可見光通信系統(tǒng)的收發(fā)端模擬前端電路。分析了基于場效應(yīng)管的LED驅(qū)動電路原理和參數(shù)設(shè)計(jì),并對驅(qū)動電路中可能存在的非線性因素的影響進(jìn)行了仿真分析；分析了基于跨阻放大和電壓放大的接收端電路原理與參數(shù)設(shè)計(jì),對接收端電路性能進(jìn)行了仿真分析。接著,給出了基于DCO-OFDM的基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,對系統(tǒng)基本參數(shù)、子載波分配和數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。重點(diǎn)研究了系統(tǒng)同步算法,給出了幀檢測算法,通過仿真確定了幀檢測門限；分析了符號定時(shí)偏差的影響,并給出了符號定時(shí)同步算法：針對DCO-OFDM系統(tǒng)的特點(diǎn),分析了采樣時(shí)鐘頻率偏差對系統(tǒng)性能的影響,給出了相應(yīng)的頻率偏差補(bǔ)償算法。隨后,對設(shè)計(jì)的基帶系統(tǒng)方案進(jìn)行了FPGA實(shí)現(xiàn),給出了發(fā)射端和接收端主要模塊的實(shí)現(xiàn)方式描述與仿真結(jié)果。最后,對本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)測試和分析。
【關(guān)鍵詞】：可見光通信 最優(yōu)直流偏置 模擬電路 基帶算法 現(xiàn)場可編程門陣列
【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
• 縮略詞13-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 可見光通信系統(tǒng)背景15-16
• 1.2 可見光通信研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 可見光通信特點(diǎn)17
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 DCO-OFDM系統(tǒng)的最優(yōu)直流偏置問題研究19-27
• 2.1 可見光通信IM/DD系統(tǒng)模型19
• 2.2 DCO-OFDM系統(tǒng)19-21
• 2.3 DCO-OFDM系統(tǒng)的最優(yōu)直流偏置21-27
• 2.3.1 截?cái)嗄Ｐ?/span>21-22
• 2.3.2 截?cái)嘣肼暦治?/span>22-23
• 2.3.3 最優(yōu)直流偏置算法23-24
• 2.3.4 算法仿真分析24-27
• 第三章 可見光通信系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)27-45
• 3.1 可見光通信系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)27
• 3.2 FPGA基帶處理板27-28
• 3.3 ADC/DAC模塊28
• 3.4 發(fā)射端模擬前端228-38
• 3.4.1 發(fā)射端LED燈28-30
• 3.4.2 LED燈的驅(qū)動原理與驅(qū)動電路參數(shù)設(shè)計(jì)30-34
• 3.4.3 LED驅(qū)動電路中非線性因素的影響34-38
• 3.5 接收端模擬前端38-45
• 3.5.1 接收端PD38-39
• 3.5.2 接收端原理39-40
• 3.5.3 接收端模擬前端電路參數(shù)設(shè)計(jì)40-42
• 3.5.4 電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)42-43
• 3.5.5 接收端性能仿真43-45
• 第四章 基于DCO-OFDM的可見光通信數(shù)字基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)45-63
• 4.1 基帶系統(tǒng)基本方案設(shè)計(jì)45-46
• 4.1.1 基帶系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)計(jì)45-46
• 4.1.2 OFDM符號子載波分配方案46
• 4.2 物理層幀結(jié)構(gòu)46-48
• 4.2.1 前導(dǎo)符結(jié)構(gòu)47-48
• 4.2.2 幀體結(jié)構(gòu)48
• 4.3 DCO-OFDM系統(tǒng)同步算法48-60
• 4.3.1 幀檢測算法49-51
• 4.3.2 符號定時(shí)偏差影響51-55
• 4.3.3 符號定時(shí)同步算法55-56
• 4.3.4 采樣時(shí)鐘同步算法56-60
• 4.4 DCO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)與均衡算法60-63
• 第五章 基于DCO-OFDM的可見光通信數(shù)字基帶FPGA實(shí)現(xiàn)63-87
• 5.1 可見光通信系統(tǒng)數(shù)字基帶實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)63-64
• 5.2 發(fā)射端數(shù)字基帶FPGA實(shí)現(xiàn)64-77
• 5.2.1 負(fù)載控制模塊64-67
• 5.2.2 幀校驗(yàn)?zāi)K67
• 5.2.3 擾碼模塊67-68
• 5.2.4 卷積碼編碼模塊68
• 5.2.5 交織器模塊68
• 5.2.6 Coded_Buf模塊68-69
• 5.2.7 QAM模塊69-71
• 5.2.8 導(dǎo)頻模塊71
• 5.2.9 IFFT控制模塊71-73
• 5.2.10 DAC緩存模塊73
• 5.2.11 前導(dǎo)符模塊73
• 5.2.12 千兆網(wǎng)口模塊73-74
• 5.2.13 中央控制模塊74-76
• 5.2.14 發(fā)射端數(shù)字基帶實(shí)現(xiàn)整體性能仿真與分析76-77
• 5.3 接收端數(shù)字基帶FPGA實(shí)現(xiàn)77-87
• 5.3.1 幀檢測模塊77-80
• 5.3.2 符號定時(shí)同步模塊80-81
• 5.3.3 信道估計(jì)與均衡模塊81-83
• 5.3.4 采樣時(shí)鐘頻率偏差補(bǔ)償模塊83-84
• 5.3.5 維特比譯碼模塊84
• 5.3.6 千兆網(wǎng)口模塊84
• 5.3.7 接收端FPGA實(shí)現(xiàn)的其他模塊84-85
• 5.3.8 接收端數(shù)字基帶實(shí)現(xiàn)整體性能仿真與分析85-87
• 第六章 系統(tǒng)測試87-95
• 6.1 信道頻率響應(yīng)曲線87-89
• 6.2 時(shí)域信號波形89-91
• 6.3 信號頻譜91-93
• 6.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率與BER93-95
• 第七章 總結(jié)與展望95-97
• 7.1 總結(jié)95-96
• 7.2 進(jìn)一步研究方向96-97
• 致謝97-99
• 參考文獻(xiàn)99-103
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文103

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李榮玲;商慧亮;雷雨;王一光;王源泉;陸肖元;遲楠;;高速可見光通信中關(guān)鍵使能技術(shù)研究[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2013年05期

2 龍九清;;OFDM系統(tǒng)中信道估計(jì)算法研究與仿真[J];通信技術(shù);2008年10期

  本文關(guān)鍵詞：高速可見光通信關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：378622