本文關(guān)鍵詞：基于OFDM的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)接收端實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 可見光通信 接收端 OFDM FPGA

【摘要】：將OFDM技術(shù)引入到室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)中能有效提高系統(tǒng)性能,特別是能夠改善多徑效應(yīng)所造成的影響,而且用硬件實現(xiàn)的困難程度小于使用均衡器的單載波系統(tǒng)。但OFDM技術(shù)對同步的要求較高,在提高可見光通信傳輸速率的同時也增加了信號解調(diào)的難度。因此有必要設(shè)計基于OFDM的室內(nèi)可見光通信接收端系統(tǒng)來解決光信號的接收和同步解調(diào)問題。首先,該論文介紹了基于OFDM的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)接收端的基本結(jié)構(gòu)。接收端系統(tǒng)主要分為光信號接收和信號同步解調(diào)兩個部分。信號接收部分需要把傳輸?shù)墓庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號,然后經(jīng)過一定的放大和濾波后,通過ADC電路的采樣量化處理將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳遞給FPGA芯片進(jìn)行OFDM信號的同步解調(diào)。其次,該論文對接收端系統(tǒng)光信號接收部分電路進(jìn)行了設(shè)計。通過考慮每個電路的線性度、帶寬、相位和時延等因素設(shè)計出了光-電轉(zhuǎn)換電路、前置放大電路、濾波電路和主放大電路。然后對電路進(jìn)行軟件仿真,確定了電路的線性度、帶寬、相位和時延等因素符合系統(tǒng)設(shè)計要求。再次,該論文基于Xilinx ISE的開發(fā)環(huán)境完成了信號同步解調(diào)模塊的設(shè)計。重點研究了OFDM同步模塊的設(shè)計,最終設(shè)計了幀同步、載波同步和碼元同步三個部分。解調(diào)部分則設(shè)計了與發(fā)射端相對應(yīng)的循環(huán)前綴移除、FFT、逆映射、解交織與信道譯碼模塊。最后,該論文完成了接收端系統(tǒng)各部分的電路原理圖繪制,并制作調(diào)制成功了實際硬件電路。通過發(fā)射端發(fā)送特定波形的光信號,接收端對光信號進(jìn)行接收處理后,比較信源與信宿波形的方式來驗證最終的設(shè)計符合要求。
【關(guān)鍵詞】：可見光通信 接收端 OFDM FPGA
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(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
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 基于OFDM的室內(nèi)VLC系統(tǒng)接收端概述9-12
• 1.1.1 可見光通信系統(tǒng)接收端概述9-10
• 1.1.2 OFDM應(yīng)用于VLC系統(tǒng)概述10-11
• 1.1.3 接收端系統(tǒng)硬件實現(xiàn)概述11-12
• 1.2 課題的研究意義12
• 1.3 課題研究內(nèi)容和行文結(jié)構(gòu)12-14
• 1.3.1 課題研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 課題行文結(jié)構(gòu)13-14
• 第二章 接收端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與開發(fā)環(huán)境介紹14-23
• 2.1 基于OFDM的室內(nèi)VLC接收端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2 OFDM同步解調(diào)開發(fā)環(huán)境介紹15-18
• 2.2.1 FPGA可編程芯片選型介紹15-16
• 2.2.2 FPGA軟件開發(fā)環(huán)境介紹16-18
• 2.3 接收端系統(tǒng)電路設(shè)計開發(fā)環(huán)境介紹18-22
• 2.3.1 光電探測器選型介紹19-21
• 2.3.2 運算放大器芯片選型介紹21
• 2.3.3 電路設(shè)計軟件開發(fā)環(huán)境介紹21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 接收端硬件電路設(shè)計23-44
• 3.1 電路參數(shù)分析23-35
• 3.1.1 線性度分析23-25
• 3.1.2 電路偏置分析25-29
• 3.1.3 帶寬分析29-32
• 3.1.4 相位分析32-33
• 3.1.5 噪聲分析33-35
• 3.2 光接收電路設(shè)計35-37
• 3.3 前置放大電路設(shè)計37-39
• 3.4 濾波器電路設(shè)計39-41
• 3.5 主放大器電路設(shè)計41-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 接收端的同步與解調(diào)模塊設(shè)計44-66
• 4.1 分組檢測44-48
• 4.1.1 延時相關(guān)方法進(jìn)行分組檢測原理44-45
• 4.1.2 延時相干加長算法的硬件實現(xiàn)45-48
• 4.2 載波檢測48-52
• 4.2.1 載波同步的時域方法48-49
• 4.2.2 載波頻率同步硬件設(shè)計49-52
• 4.3 碼元同步52-54
• 4.3.1 碼元同步的原理52
• 4.3.2 碼元同步的硬件設(shè)計52-54
• 4.4 信道估計與均衡同步54-58
• 4.4.1 頻域上信道估計與均衡設(shè)計方法54-56
• 4.4.2 頻域上信道估計與均衡硬件設(shè)計56-58
• 4.5 16QAM解調(diào)58-62
• 4.5.1 16QAM解調(diào)的設(shè)計方法58-59
• 4.5.2 16QAM解調(diào)的硬件設(shè)計59-62
• 4.6 解交織62-65
• 4.6.1 解交織的原理62-63
• 4.6.2 解交織的硬件設(shè)計63-65
• 4.7 本章小結(jié)65-66
• 第五章 接收端系統(tǒng)實現(xiàn)與仿真66-71
• 5.1 前置放大電路實現(xiàn)與仿真66
• 5.2 濾波放大電路實現(xiàn)與仿真66-68
• 5.3 接收端系統(tǒng)電路實現(xiàn)與仿真68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 全文總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利75-76
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目76-77
• 致謝77

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡為東;;高速串行信號的接收端測試[J];國外電子測量技術(shù);2011年05期

2 朱荻;鐘超俐;王嘉誠;于忠臣;;降低電力通信應(yīng)用中接收端通路噪聲方法的研究[J];北京電子科技學(xué)院學(xué)報;2010年02期

3 郭淑霞;董中要;張寧;劉孟江;;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收端抗干擾性能測試系統(tǒng)構(gòu)建方法研究[J];計算機(jī)科學(xué);2013年07期

4 李世博;;住戶安全防范系統(tǒng)接收端的設(shè)計[J];中國現(xiàn)代教育裝備;2007年06期

5 曾志;;基于直接數(shù)字合成技術(shù)的高速串行信號接收端容限測試新方法[J];今日電子;2008年05期

6 彭澍玉;MMDS接收端出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的解決方法[J];中國有線電視;1998年04期

7 郭淑霞;董中要;高穎;;衛(wèi)星導(dǎo)航接收端抗干擾性能測試平臺構(gòu)建方法[J];紅外與激光工程;2013年08期

8 彭澍玉;MMDS接收端電視信號出現(xiàn)的問題及解決方法[J];有線電視技術(shù);1998年10期

9 張人上;常新功;;新的基于Quorum系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端連接方法[J];火力與指揮控制;2013年12期

10 ;基于FPGA的高速誤碼儀接收端設(shè)計方案[J];電子元器件應(yīng)用;2006年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭淑霞;胡占濤;;衛(wèi)星導(dǎo)航上行注入鏈路接收端電磁環(huán)境效應(yīng)預(yù)測仿真[A];第四屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集-S6 北斗/GNSS測試評估技術(shù)[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;多屏互動新選擇[N];電腦報;2013年

2 ;ICE：VoIP穿墻術(shù)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 石凱;無線網(wǎng)絡(luò)中接收端為中心的擁塞控制研究[D];天津大學(xué);2010年

2 沈振民;基于LED的室內(nèi)可見光通信信道建模及光學(xué)接收端研究[D];北京理工大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 曾會;基于OFDM的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)接收端實現(xiàn)[D];南京郵電大學(xué);2015年

2 文仁;基于C-RAN架構(gòu)的PRACH接收端的研究與FPGA實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

3 宋林琦;DTMB系統(tǒng)接收端FEC技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];清華大學(xué);2009年

4 李艷紅;無線局域網(wǎng)接收端控制的集中式請求傳輸方法研究[D];天津大學(xué);2008年

5 張衛(wèi)航;HDMI接收端物理層電路設(shè)計與實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2008年

6 羅宇;基于MPEG2的E1接口開發(fā)[D];電子科技大學(xué);2005年

7 唐茜;DVI接收端模擬部分電路研究與實現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2013年

8 程煒;協(xié)作多點傳輸中的干擾對準(zhǔn)技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

，

本文編號：836237