本文關(guān)鍵詞：可見(jiàn)光通信系統(tǒng)均衡技術(shù)研究

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【摘要】：基于LED的可見(jiàn)光通信因頻譜資源豐富、沒(méi)有許可限制、能量轉(zhuǎn)換效率高和綠色安全等優(yōu)點(diǎn)而成為近年來(lái)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文研究可見(jiàn)光通信中的均衡技術(shù),全文工作如下：一、針對(duì)定向LOS和非定向LOS兩種鏈路的可見(jiàn)光信道進(jìn)行了研究。本文根據(jù)課題組LED可見(jiàn)光通信平臺(tái)的實(shí)測(cè)結(jié)果,得到了定向LOS鏈路信道的沖激響應(yīng)；利用光子追蹤模型進(jìn)行仿真并結(jié)合實(shí)測(cè)結(jié)果,得到了非定向LOS鏈路信道的沖激響應(yīng)。二、針對(duì)定向LOS鏈路信道的時(shí)不變及低通特性,本文提出了模擬預(yù)均衡和數(shù)字預(yù)均衡兩種方案,以擴(kuò)展系統(tǒng)發(fā)送端的帶寬。通過(guò)實(shí)測(cè)表明,模擬預(yù)均衡電路可將系統(tǒng)9MHz平坦帶寬(3dB帶寬)提升至26MHz,但信號(hào)幅度有所降低；在本文所設(shè)的仿真條件下,采用41階FIR濾波器進(jìn)行數(shù)字預(yù)均衡,可將系統(tǒng)3dB的9MHz帶寬提升至74MHz,而且預(yù)均衡相比于后均衡,具有更好的抗噪聲性能。三、針對(duì)非定向LOS鏈路信道的時(shí)變及多徑特性,研究了帶訓(xùn)練序列的自適應(yīng)均衡技術(shù),以減小系統(tǒng)接收端信號(hào)的碼間干擾。其中,重點(diǎn)討論了LMS自適應(yīng)算法及前人提出的改進(jìn)算法。鑒于箕舌線NLMS算法的參數(shù)無(wú)法根據(jù)信道環(huán)境的變化調(diào)整到最優(yōu)的不足,并根據(jù)可見(jiàn)光信道環(huán)境變化相對(duì)緩慢的特性,提出了一種改進(jìn)的NLMS算法。改進(jìn)的NLMS算法在迭代初期采用變步長(zhǎng)以加快收斂速度并提高調(diào)整精度,迭代后期則采用定步長(zhǎng)以確保算法在訓(xùn)練序列結(jié)束時(shí)收斂到較小的穩(wěn)態(tài)誤差。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的NLMS算法在不同信道環(huán)境下都具有更優(yōu)的性能。四、在非定向LOS鏈路信道環(huán)境不是十分惡劣的情況下,研究了不帶訓(xùn)練序列的盲均衡技術(shù),以減小系統(tǒng)接收端信號(hào)的碼間干擾,同時(shí)提高系統(tǒng)的帶寬利用率。其中,重點(diǎn)討論了基于Bussgang技術(shù)的盲均衡算法,并針對(duì)判決指向算法在信道環(huán)境較差時(shí),會(huì)出現(xiàn)因迭代所用的當(dāng)前誤差不可靠而導(dǎo)致算法不收斂的情況,提出了一種改進(jìn)的判決指向算法。改進(jìn)算法通過(guò)停止當(dāng)前誤差不可靠時(shí)的迭代,增強(qiáng)了算法的盲收斂能力。仿真結(jié)果表明,在信道環(huán)境較差的情況下,改進(jìn)算法的穩(wěn)態(tài)均方誤差遠(yuǎn)小于原算法。
【關(guān)鍵詞】：可見(jiàn)光通信 可見(jiàn)光信道 預(yù)均衡 自適應(yīng)均衡 盲均衡
【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15-25
• 1.1 論文研究背景15-22
• 1.1.1 可見(jiàn)光通信技術(shù)概述15-18
• 1.1.2 可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的信道建模18-19
• 1.1.3 均衡技術(shù)及其在可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用19-22
• 1.2 本文的研究工作及章節(jié)安排22-25
• 1.2.1 本文的研究工作22
• 1.2.2 章節(jié)安排22-25
• 第2章 可見(jiàn)光通信的信道25-43
• 2.1 引言25
• 2.2 可見(jiàn)光通信鏈路25-26
• 2.3 光電器件26-30
• 2.3.1 LED的基本特性27-29
• 2.3.2 PD的基本特性29-30
• 2.4 定向LOS鏈路的信道建模30-34
• 2.4.1 測(cè)量方法及硬件平臺(tái)31-32
• 2.4.2 測(cè)量結(jié)果32-34
• 2.5 非定向LOS鏈路的信道建模34-40
• 2.5.1 光子追蹤模型設(shè)計(jì)35-36
• 2.5.2 仿真及結(jié)果分析36-40
• 2.6 本章小結(jié)40-43
• 第3章 可見(jiàn)光通信定向LOS鏈路中的預(yù)均衡43-55
• 3.1 引言43
• 3.2 低通信道的系統(tǒng)特性43-45
• 3.2.1 碼間干擾43-44
• 3.2.2 無(wú)碼間干擾的條件44-45
• 3.2.3 預(yù)均衡與后均衡的差異45
• 3.3 模擬預(yù)均衡45-48
• 3.3.1 電路設(shè)計(jì)45-47
• 3.3.2 實(shí)測(cè)結(jié)果47-48
• 3.4 數(shù)字預(yù)均衡48-53
• 3.4.1 FIR濾波器原理48-49
• 3.4.2 仿真結(jié)果與分析49-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第4章 可見(jiàn)光通信非定向LOS鏈路中的自適應(yīng)均衡55-73
• 4.1 引言55
• 4.2 自適應(yīng)均衡器的結(jié)構(gòu)55-58
• 4.2.1 線性橫向均衡器56
• 4.2.2 判決反饋均衡器56-57
• 4.2.3 分?jǐn)?shù)間隔均衡器57-58
• 4.3 LMS自適應(yīng)均衡算法及仿真58-69
• 4.3.1 仿真系統(tǒng)58-59
• 4.3.2 基本LMS算法59-62
• 4.3.3 NLMS算法62-65
• 4.3.4 箕舌線NLMS算法65-66
• 4.3.5 改進(jìn)的NLMS算法66-69
• 4.4 RLS自適應(yīng)均衡算法及仿真69-71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 第5章 可見(jiàn)光通信非定向LOS鏈路中的盲均衡73-83
• 5.1 引言73
• 5.2 盲均衡算法的分類73-74
• 5.3 Bussgang過(guò)程及算法74-76
• 5.3.1 Bussgang過(guò)程74-75
• 5.3.2 Bussgang算法75-76
• 5.4 基于Bussgang技術(shù)的盲均衡算法及仿真76-81
• 5.4.1 判決指向算法76-77
• 5.4.2 Sato算法77
• 5.4.3 Godard算法77-78
• 5.4.4 改進(jìn)的判決指向算法78-79
• 5.4.5 仿真結(jié)果與分析79-81
• 5.5 本章小結(jié)81-83
• 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)85-91
• 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研項(xiàng)目91-93
• 致謝93

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 胡國(guó)永;基于LED的可見(jiàn)光無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];暨南大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：854321