發(fā)布時(shí)間：2020-06-05 16:03

【摘要】：在當(dāng)今帶寬需求、業(yè)務(wù)流量迅速增加的背景下,頻譜資源不足成為限制通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一大瓶頸,而無線光通信中豐富的頻譜資源為解決這一問題提供了全新的方向�！叭彰^(qū)”波段的紫外光因其低背景噪聲、可非視線傳播和高保密性等優(yōu)點(diǎn)而成為了無線光通信中的研究熱點(diǎn),并且在軍事通信和復(fù)雜環(huán)境應(yīng)急通信方面有非常廣泛的應(yīng)用前景。在目前的紫外光通信中,由于散射傳輸導(dǎo)致的高誤碼率和低傳輸速率限制了其應(yīng)用。本文在紫外光通信系統(tǒng)中引入信道編碼技術(shù)和多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技術(shù)解決上述問題,其中LDPC碼因其在低信噪比下良好的糾錯(cuò)性能而被選為信道編碼方案,MIMO則是采用空間復(fù)用技術(shù)以提高系統(tǒng)傳輸速率。另外在本文中搭建了紫外光通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)二者進(jìn)行了研究,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LDPC能夠有效地降低誤碼率,空間復(fù)用型MIMO可以線性提高傳輸速率。全文研究的主要內(nèi)容和研究成果包括:1.在第二、三章中結(jié)合LDPC碼的編譯碼過程研究了其基本原理,將一種適用于紫外光通信的LDPC碼應(yīng)用在通信系統(tǒng)中,并對(duì)這種LDPC碼進(jìn)行了去環(huán)優(yōu)化,在MATLAB仿真中分析了去環(huán)后的LDPC碼性能,去環(huán)后的LDPC碼較去環(huán)前有大約5dB的性能提升,可以在信噪比較低時(shí)達(dá)到35dB的編碼增益和低于10-5的誤碼率。之后搭建了紫外光通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好的驗(yàn)證了仿真結(jié)果,證明了LDPC碼在紫外光通信中的有效性。2.在第四章中研究了 MIMO技術(shù)原理和接收端的信號(hào)檢測技術(shù),將LDPC與MIMO技術(shù)相結(jié)合,在LDPC碼保證其誤碼率的前提下,使用空間復(fù)用型MIMO提高其數(shù)據(jù)傳輸速率,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明空間復(fù)用型MIMO可以根據(jù)收發(fā)陣列大小線性提高通信速率,在信噪比較低且存在較強(qiáng)鏈路間干擾的情況下,仍然可以達(dá)到接近10-4的誤碼率。
【圖文】：

邋邐ｉｆｆｌｉｗｋ＇邋Ｖ＇？ｌｌ逡逑圖１－２紫外光通信系統(tǒng)非視線鰱路示意圖逡逑整個(gè)紫外光通信系統(tǒng)的ＮＬＯＳ鏈路如圖１－２所示，發(fā)射端以一定的仰角發(fā)射紫逡逑外光信號(hào)攜帶的經(jīng)過調(diào)制和編碼的數(shù)據(jù)，紫外光波在空氣中經(jīng)過空氣中顆粒和氣溶逡逑膠的吸收和散射作用后被接收機(jī)天線接收，然后在接收端進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行信逡逑號(hào)解調(diào)和譯碼，用戶可以得到經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)，完成通信過程。逡逑紫外光通信相對(duì)于其他的光通信方式的優(yōu)點(diǎn)［６］可展示如圖１－３所示：逡逑／—（（ｓ噪比高、抗干擾ｓ強(qiáng)逡逑灥強(qiáng)逡逑紫外光通＾逡逑信的優(yōu)點(diǎn)逡逑＼邐全方位、非視線逡逑＼邐較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力逡逑圖１－３紫外光通信的優(yōu)點(diǎn)逡逑１．信噪比高、抗干擾性強(qiáng)逡逑２逡逑

北京郵電大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文光可以進(jìn)行散射通信。在其他視線鏈路通信中，接收機(jī)和發(fā)才能保證通信質(zhì)量，這樣由于障礙物的遮擋會(huì)限制其應(yīng)用場通信，地震后災(zāi)區(qū)的應(yīng)急通信，軍事用途中復(fù)雜地形小分隊(duì)非視線通信則沒有這樣的限制，可以有效的繞過障礙物，更應(yīng)用場景。逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.1

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