本文選題：可見光通信 + 均衡��； 參考：《華僑大學》2017年碩士論文

【摘要】：可見光通信(Visible Light Communication,VLC)是一種基于LED的新興無線通信技術。它利用LED的高速調(diào)制特性,先將信號調(diào)制到光源上,通過燈光將信息傳送出去,再被接收端解調(diào)恢復,達到光通信的目的。VLC可同時兼顧照明和通信功能,具有成本低、無輻射、不占用無線頻譜等優(yōu)點。目前國內(nèi)外學者對于可見光通信技術的研究,大多專注于通信速率的提高,但同時也存在系統(tǒng)穩(wěn)定性差、成本過高、不利于普及與推廣等弊端。針對這一現(xiàn)象,本課題研究低速率、低復雜度、高穩(wěn)定性的可見光通信技術。首先,論文介紹了可見光通信的研究背景,總結了國內(nèi)外關于可見光通信的研究現(xiàn)狀,針對目前研究的不足之處,闡述了本課題的研究意義。其次,分析了可見光通信系統(tǒng)構成。參照系統(tǒng)模型,描述了LED光源特性和光電探測器(Photo-Detector,PD)特性,總結了可見光信道特點,并將其建模為高萊斯因子、低多普勒效應影響的萊斯衰落信道。再次,針對可見光信道中的衰落現(xiàn)象,研究了均衡技術。通過總結現(xiàn)有均衡算法,提出了一種改進的變步長LMS算法。該算法以誤差函數(shù)作為步長調(diào)整的基礎,并利用初等函數(shù)分段近似替代誤差函數(shù),來降低計算復雜度。仿真結果表明,改進算法能夠在可見光信道下實現(xiàn)較低的穩(wěn)態(tài)誤差和較快的收斂速度,因而更適用于可見光通信系統(tǒng)。最后,在上述工作基礎上,給出了可見光通信系統(tǒng)設計方案,并搭建了一套演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)發(fā)射機部分包括LED驅動電路和數(shù)字基帶電路,數(shù)字基帶部分包含串口轉換、數(shù)據(jù)封幀、擾碼、信道編碼、交織等模塊;接收機部分包括兩級放大電路及定時同步、解交織、解碼、解擾、解幀等模塊�；谠撗菔鞠到y(tǒng),我們利用LED發(fā)出的綠光實現(xiàn)了點對點通信功能,驗證了設計方案的可行性,且系統(tǒng)簡單可靠、成本較低,達到了設計要求。
[Abstract]:Visible Light Communication (VLC) is a new wireless communication technology based on LED. It uses the high speed modulation characteristic of LED, first modulates the signal to the light source, transmits the information through the light, and then demodulates and recovers the signal at the receiving end. The purpose of the optical communication is to combine the lighting and communication functions, which has the advantages of low cost and no radiation. Does not occupy the wireless spectrum and other advantages. At present, most scholars at home and abroad focus on the improvement of communication rate, but at the same time, there are some disadvantages such as poor system stability and high cost, which is not conducive to popularization and popularization. In view of this phenomenon, we study the low-rate, low-complexity, high-stability visible light communication technology. Firstly, the paper introduces the research background of visible light communication, summarizes the current research situation of visible light communication at home and abroad, and expounds the significance of this research in view of the shortcomings of the current research. Secondly, the structure of visible light communication system is analyzed. Referring to the system model, the characteristics of LED light source and photodetector are described, and the characteristics of visible light channel are summarized, and it is modeled as a Rice fading channel with high Les factor and low Doppler effect. Thirdly, the equalization technique is studied for the fading phenomenon in the visible light channel. By summarizing the existing equalization algorithms, an improved variable step size LMS algorithm is proposed. The algorithm uses the error function as the basis of step size adjustment and uses the elementary function to approximate the error function in order to reduce the computational complexity. Simulation results show that the improved algorithm can achieve lower steady-state error and faster convergence speed in visible light channels, so it is more suitable for visible light communication systems. Finally, on the basis of the above work, the design scheme of visible light communication system is given, and a set of demonstration system is built. The transmitter part of the system includes a LED driving circuit and a digital baseband circuit. The digital baseband part includes a serial port conversion module, a data packet frame module, a scrambling code module, a channel coding module, an interleaving module, etc.; the receiver part includes a two-stage amplifier circuit and a timing synchronization module. Deinterleaving, decoding, descrambling, deframing and other modules. Based on the demonstration system, we use the green light from LED to realize the point-to-point communication function, verify the feasibility of the design scheme, and the system is simple and reliable, the cost is low, and meet the design requirements.
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.1

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本文編號：1973098