本文關鍵詞：MIMO-VLC系統(tǒng)中信道特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：白光LED具有亮度高、功耗低、可靠性好和壽命長等優(yōu)點,其在商業(yè)上的應用越來越廣泛。在21世紀,“綠色照明”和“綠色通信”的概念越來越深入人心,室內可見光通信(VLC:Visible Light Communication)技術由于其照明和通信的雙重功能,近年來受到越來越多研究者的關注。目前白光LED的調制帶寬較低,限制了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率,為了獲得吉比特的數(shù)據(jù)傳輸速率,研究者將多輸入多輸出技術(MIMO:Multiple Input Multiple Out)引入室內VLC系統(tǒng),提出多輸入多輸出室內可見光通信(MIMO-VLC)系統(tǒng)。本文首先介紹了室內VLC技術的研究背景和意義,概述了室內可見光通信的基本原理,為了提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率,將MIMO技術引入到VLC系統(tǒng)中構成MIMO-VLC系統(tǒng),介紹了成像MIMO-VLC和非成像MIMO-VLC的基本原理。接著,基于MIMO-VLC技術,研究了整個房間接收平面上的光照度和光功率分布。然后,重點研究了MIMO-VLC的信道特性,主要包括以下幾個方面：1.MIMO-VLC系統(tǒng)脈沖響應分析與仿真。在深入研究了多種VLC脈沖響應算法,考慮算法復雜度和精確性的基礎上,選用Carruthers提出的基于定點的非迭代脈沖響應算法對MIMO-VLC系統(tǒng)的脈沖響應特性進行了深入研究,分析了位于室內不同相對位置的LED陣列和探測器陣列的多徑干擾情況；2.MIMO-VLC系統(tǒng)LED陣列布局優(yōu)化研究。以VLC脈沖響應算法為基礎,研究了在100Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率下不同LED陣列配置的多徑干擾分量的均值和方差,在此基礎上,綜合考慮MIMO-VLC系統(tǒng)通信和照明的雙重功能,研究了不同LED陣列配置下系統(tǒng)的光功率和光照度分布,得出一種優(yōu)化布局；3.研究了MIMO-VLC系統(tǒng)中,當LED陣列與探測器陣列位于對稱位置時信道矩陣的秩的特性。分析表明,當LED陣列與探測器陣列位置對稱時,信道矩陣仍然是滿秩的；4.研究了信道矩陣的秩與接收機視場角(FOV：Field Of View)的關系。最后,總結論文工作,并展望下一階段的工作。本文在深入研究MIMO-VLC系統(tǒng)的基礎上,著眼于MIMO-VLC信道特性的研究,在此基礎上探討了室內MIMO-VLC系統(tǒng)的布局優(yōu)化問題,對MIMO-VLC系統(tǒng)的設計具有指導意義,所得結論可以為MIMO-VLC系統(tǒng)的實現(xiàn)提供技術支持。
【關鍵詞】：室內可見光通信 多輸入多輸出 信道特性 脈沖響應
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符號對照表12-14
• 縮略語對照表14-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 研究背景與意義17-18
• 1.2 發(fā)展與現(xiàn)狀18-20
• 1.3 論文工作及創(chuàng)新點20-23
• 第二章 室內MIMO-VLC技術概述23-47
• 2.1 室內VLC技術概述23-38
• 2.1.1 室內VLC系統(tǒng)發(fā)射端23-29
• 2.1.2 室內VLC信道模型29-34
• 2.1.3 室內VLC接收端34-36
• 2.1.4 室內VLC的不足和關鍵技術36-38
• 2.2 MIMO-VLC原理概述38-45
• 2.2.1 非成像MIMO-VLC系統(tǒng)38-40
• 2.2.2 成像MIMO-VLC系統(tǒng)40-42
• 2.2.3 MIMO-VLC系統(tǒng)光照度分布42-44
• 2.2.4 MIMO-VLC系統(tǒng)光功率分布44-45
• 2.3 本章小結45-47
• 第三章 MIMO-VLC系統(tǒng)信道特性研究47-79
• 3.1 MIMO-VLC脈沖響應分析47-72
• 3.1.1 建立信道模型48-49
• 3.1.2 計算脈沖響應49-50
• 3.1.3 仿真結果及分析50-72
• 3.2 MIMO-VLC收發(fā)位置對稱與信道矩陣的秩72-75
• 3.3 FOV與矩陣的秩75-77
• 3.4 本章小結77-79
• 第四章 室內MIMO-VLC系統(tǒng)LED陣列布局優(yōu)化79-93
• 4.1 室內MIMO-VLC系統(tǒng)LED陣列布局優(yōu)化仿真環(huán)境79-82
• 4.2 室內MIMO-VLC系統(tǒng)多徑干擾分析82-85
• 4.3 室內MIMO-VLC系統(tǒng)LED陣列布局優(yōu)化光功率和光照度分析85-91
• 4.4 本章小結91-93
• 第五章 總結與展望93-95
• 參考文獻95-99
• 致謝99-101
• 作者簡介101

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本文編號：426140