可見光通信（Visible Light Communication,VLC）不僅能同時實現(xiàn)照明和通信,而且由于其綠色環(huán)保,易于維護,安全私密性高,可視性和可控性等優(yōu)點,而被廣泛研究�？梢姽饩哂休^大的帶寬,彌補了射頻通信頻帶擁擠的缺點,可以滿足大量數(shù)據(jù)的通信,且無需申請即可使用,降低了通信成本。然而,當光信號在室外大氣信道傳輸時,由于大氣成分復雜,會對穿過大氣的光信號產(chǎn)生吸收,散射和大氣湍流效應,其中,大氣湍流會對光信號造成閃爍,漂移和擴展,影響接收光束的質(zhì)量和接收功率,嚴重情況下會造成可見光通信的中斷,是阻礙室外可見光通信應用的主要原因之一。為了抑制大氣湍流效應對室外VLC系統(tǒng)的影響,本文以智能交通領(lǐng)域里的車輛和LED交通燈之間的通信為應用場景,建立了基于非對稱限幅光正交頻分復用調(diào)制技術(shù)（Asymmetrically Clipped Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,ACOOFDM）的車輛和交通燈的可見光通信系統(tǒng),研究了ACO-OFDM對湍流的抑制作用。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,將ACO-OFDM與開關(guān)鍵控調(diào)制（O... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

OFDM子載波時域圖

內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-11-OFDM的基本思想是將高速串行數(shù)據(jù)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為多通道并行的低速數(shù)據(jù)，并運用多個正交的子載波將其進行傳輸。其核心技術(shù)為子載波頻譜間正交，通常OFDM系統(tǒng)使用IFFT/FFT來實現(xiàn)正交子載波的調(diào)制和解調(diào)。時域內(nèi)對子載波正交的理解：圖2.4為時域OFDM的載波示意圖，可以看出在一個OFDM符號的周期內(nèi)任何一個子載波，都具有整數(shù)個完整周期的波形，在積分周期為一個完整的OFDM符號長度時，進行積分的結(jié)果為零[56]。頻域內(nèi)對子載波正交的理解：由圖2.5可知，在每個子載波的最大幅度處，其他子載波的幅度恰好為零，這減少了子載波之間的干擾并提高了頻譜利用率。圖2.4OFDM子載波時域圖圖2.5OFDM頻譜示意圖OFDM的優(yōu)點主要包括：1、抵抗符號間干擾，具有很強的抗衰落能力，適用于多徑環(huán)境和高速數(shù)據(jù)通信。2、可以實現(xiàn)上下行鏈路不同速率傳輸。3、可以抗窄帶干擾，因為其僅影響一小部分子信道。4、采用FFT/IFFT實現(xiàn)快速算法，降低硬件復雜度。5、子載波正交，可以實現(xiàn)載波頻譜之間的重疊，提高頻譜利用率。6、相比于OOK和PPM，OFDM具有更好的光功率效率。在OFDM調(diào)制技術(shù)中，傳輸?shù)男盘柺请p極信號，但是在VLC系統(tǒng)中，需要用光信號的強度來傳輸信息，光的強度不是負的，因此，發(fā)送的信號必須為非負實值信號�，F(xiàn)在，通常使用ACO-OFDM和DCO-OFDM生成非負實數(shù)值信號。DCO-OFDM通過對OFDM信號添加直流偏置來生成非負信號，直流偏置的大小決定了DCO-OFDM的性能，隨著星座規(guī)模的增大，直流偏置的需求增高，功率消耗增大，在一定程度上限制了DCO-OFDM在實際系統(tǒng)中的應用，ACO-OFDM無需添加直流偏置，因而對于星座的

內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-14-b、QAM調(diào)制模塊OFDM調(diào)制技術(shù)將基帶信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l帶信號的映射方式包括PSK和QAM調(diào)制技術(shù)，隨著調(diào)制階數(shù)的增高，在相同的調(diào)制階數(shù)下，QAM的抗噪聲性能優(yōu)于PSK，并且當信噪比相同時，QAM具有更低的誤碼率，因此，本文選用QAM的映射方式。QAM屬于矢量調(diào)制，通過串并和2-L電平轉(zhuǎn)換將輸入的比特數(shù)據(jù)映射到星座圖上，以形成復數(shù)調(diào)制符號。然后，通過低通濾波后，將獲得信號的實部和虛部調(diào)制到相互正交的載波上，并同時利用幅度和相位傳輸比特信息，其調(diào)制原理圖如圖2.9所示，經(jīng)過QAM映射的星座圖如圖2.10所示。由圖2.10可知4QAM調(diào)制具有4個樣點，每個采樣點對應一個矢量狀態(tài)，即載波和相位的組合。類似地，M-QAM對應于M個采樣點。串并2-L電平變換2-L電平變換低通濾波低通濾波∑相位變換本地震蕩cos（2πfct）sin（2πfct）輸入輸出星座圖映射星座圖映射圖2.9QAM調(diào)制原理圖圖2.10信號映射圖c、厄米特對稱偶載波置零模塊

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]可見光通信系統(tǒng)中的OFDM調(diào)制技術(shù)研究[D]. 楊洋.北京郵電大學 2018
[2]大氣激光通信中光強閃爍及其抑制技術(shù)的研究[D]. 易湘.西安電子科技大學 2013

碩士論文
[1]基于ACO-OFDM的可見光定位和通信融合系統(tǒng)[D]. 陳娜.南京郵電大學 2019
[2]激光熱暈及湍流效應室內(nèi)模擬實驗[D]. 尹晨旭.西安電子科技大學 2019
[3]基于OFDM系統(tǒng)的物理層安全算法研究[D]. 武漢卿.江蘇科技大學 2018
[4]基于OCT預編碼技術(shù)的ACO-OFDM系統(tǒng)研究[D]. 董思漪.湖南大學 2018
[5]室內(nèi)可見光ACO-OFDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 盧有康.東南大學 2018
[6]大氣湍流環(huán)境激光通信隨機信號檢測技術(shù)研究[D]. 齊豫.長春理工大學 2017
[7]基于ACO-OFDM的光無線通信系統(tǒng)研究[D]. 景艷玲.哈爾濱工程大學 2016
[8]光OFDM幀內(nèi)信號的時域調(diào)整技術(shù)[D]. 馬新鳳.南京郵電大學 2014
[9]非對稱限幅光正交頻分復用單模光纖通信研究[D]. 張亞平.天津理工大學 2012



本文編號：3339282