【摘要】：隨著移動用戶數(shù)量的爆炸式增長,人們對帶寬的要求日益增長,下一代無線通信系統(tǒng)應(yīng)該要提供更高的容量來支持各種無線業(yè)務(wù),然而傳統(tǒng)無線頻譜資源已經(jīng)接近枯竭,亟需尋求新的頻譜資源,可見光通信可提供400THz的帶寬,約是射頻頻譜的104倍,這足以緩解這一問題�？梢姽馔ㄐ艌鼍坝惺覂�(nèi)場景、礦井場景水下場景、隧道場景等,由于隧道自身構(gòu)造特點,可見光信號在隧道的傳播不同于其他場景,為了評估隧道可見光通信系統(tǒng)特性,設(shè)計一個能夠簡潔而又精確地描述隧道場景可見光通信的信道模型是不可或缺的可見光通信具有極大的發(fā)展前景,而室內(nèi)場景作為可見光通信的最重要的場景之一,國內(nèi)外諸多研究機構(gòu)對其做了很多研究工作,這就能夠為可見光通信的室外場景或者特殊場景奠定堅實的基礎(chǔ)本論文首先使用包含兩個單環(huán)和一個橢圓的規(guī)則形狀的基于幾何的多跳模型RS-GBMB對室內(nèi)場景可見光通信信道進(jìn)行二維建模,發(fā)射端LED建模為郎伯輻射模型,接收端PD建模為具有一定接收范圍的視場角,兩個單環(huán)建模為LED和PD周圍散射體,橢圓建模為室內(nèi)墻壁,推導(dǎo)計算可見光信號直射徑和非直射徑的鏈路長度,對該系統(tǒng)的功率時延擴展,時延等參數(shù)分析得到接收功率中直射徑攜帶的功率占很大比例,非直射徑攜帶功率占小部分比例。最后與紅外通信實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比驗證得出該模型具有一定的實用性其次使用圓柱體幾何隨機模型對圓形隧道場景MIMO可見光通信進(jìn)行三維建模,考慮加入俯仰角,以便于更加準(zhǔn)確的描述隧道場景,多個發(fā)射端LED分別建模為郎伯輻射模型,多個接收端PD分別建模具有一定接收范圍的視場角,散射體以簇的形式隨機分布在隧道內(nèi)。通過設(shè)定散射體簇的角度均值和限定的圓柱體確定散射體簇位置信息,之后利用收發(fā)端、散射體簇的位置信息得到可見光信道的俯仰角、方位角、傳輸距離參數(shù),再用等體積法得到離散的俯仰角、方位角信息用于仿真并分析該系統(tǒng)的功率時延分布、信道容量、空間相關(guān)性參數(shù),得到接收功率中直射徑攜帶功率占絕大部分很大比例,非直射徑占比例較小;信道容量隨著信噪比的增大而增大,說明MIMO可見光具備大容量通信的可能性;空間相關(guān)性隨著發(fā)射端或者接收端陣元間距增大而減小,從而為可見光通信的光源布局提供一定的理論依據(jù);采用OOK調(diào)制、PPM調(diào)制方式對信道的誤碼性能進(jìn)行評估,最后與室內(nèi)可見光通信的功率時延分布,均方根時延時延擴展,K因子進(jìn)行了對比。
【圖文】：

ＰＤ）作為接收端，ＬＥＤ燈發(fā)射出高速調(diào)制的光載波信號來傳輸信息，這一過程不逡逑需要光纖等有線傳輸介質(zhì)，而是在空氣無線信道直接傳輸可見光信號的通信形式。逡逑可見光通信的系統(tǒng)原理框圖如下圖１－１所示：逡逑驅(qū)動電邐ＬＥＤ陣列光逡逑＾入 —？邋＿電地邐—＊邋路：—１源調(diào)制電路逡逑信道逡逑—一輸出＾■解調(diào)電路＾＾光電檢測逡逑圖１－１可見光通信原理框圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｂｌｏｃｋ邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＶＬＣ逡逑可見光通信具有如下特點：逡逑（１）頻譜資源豐富．？可見光通信的光波的波長范圍為３８０？７８０ｎｍ，相對應(yīng)的逡逑頻率范圍為３８４？７８９ＴＨＺ，頻譜非常寬，相當(dāng)于射頻ＲＦ頻譜的一萬倍，，而且不用逡逑１逡逑

邐引言逡逑獲得頻譜執(zhí)照，電磁頻譜的波長如下圖１－２所示：逡逑３00ｍ邐３ｍ邐３０ｃｍ邐３ｃｍ邐１ｃｍ邐１００邋ｍ邋ｍ邐７００邋ｐ邋ｍ邐４（Ｋｈｉｎｉ邐Ｉｎｍ逡逑調(diào)幅邐
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2624558