可見光通信（Visible Light Communication,VLC）不僅能同時(shí)實(shí)現(xiàn)照明和通信,而且由于其綠色環(huán)保,易于維護(hù),安全私密性高,可視性和可控性等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛研究�？梢姽饩哂休^大的帶寬,彌補(bǔ)了射頻通信頻帶擁擠的缺點(diǎn),可以滿足大量數(shù)據(jù)的通信,且無需申請(qǐng)即可使用,降低了通信成本。然而,當(dāng)光信號(hào)在室外大氣信道傳輸時(shí),由于大氣成分復(fù)雜,會(huì)對(duì)穿過大氣的光信號(hào)產(chǎn)生吸收,散射和大氣湍流效應(yīng),其中,大氣湍流會(huì)對(duì)光信號(hào)造成閃爍,漂移和擴(kuò)展,影響接收光束的質(zhì)量和接收功率,嚴(yán)重情況下會(huì)造成可見光通信的中斷,是阻礙室外可見光通信應(yīng)用的主要原因之一。為了抑制大氣湍流效應(yīng)對(duì)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(yīng)用場(chǎng)景,建立了基于非對(duì)稱限幅光正交頻分復(fù)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(duì)湍流的抑制作用。本文的主要研究?jī)?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(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

OFDM子載波時(shí)域圖

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)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(yùn)用多個(gè)正交的子載波將其進(jìn)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(shí)現(xiàn)正交子載波的調(diào)制和解調(diào)。時(shí)域內(nèi)對(duì)子載波正交的理解：圖2.4為時(shí)域OFDM的載波示意圖，可以看出在一個(gè)OFDM符號(hào)的周期內(nèi)任何一個(gè)子載波，都具有整數(shù)個(gè)完整周期的波形，在積分周期為一個(gè)完整的OFDM符號(hào)長(zhǎng)度時(shí)，進(jìn)行積分的結(jié)果為零[56]。頻域內(nèi)對(duì)子載波正交的理解：由圖2.5可知，在每個(gè)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(shí)域圖圖2.5OFDM頻譜示意圖OFDM的優(yōu)點(diǎn)主要包括：1、抵抗符號(hào)間干擾，具有很強(qiáng)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(shí)現(xiàn)上下行鏈路不同速率傳輸。3、可以抗窄帶干擾，因?yàn)槠鋬H影響一小部分子信道。4、采用FFT/IFFT實(shí)現(xiàn)快速算法，降低硬件復(fù)雜度。5、子載波正交，可以實(shí)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?hào)是雙極信號(hào)，但是在VLC系統(tǒng)中，需要用光信號(hào)的強(qiáng)度來傳輸信息，光的強(qiáng)度不是負(fù)的，因此，發(fā)送的信號(hào)必須為非負(fù)實(shí)值信號(hào)�，F(xiàn)在，通常使用ACO-OFDM和DCO-OFDM生成非負(fù)實(shí)數(shù)值信號(hào)。DCO-OFDM通過對(duì)OFDM信號(hào)添加直流偏置來生成非負(fù)信號(hào)，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(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用，ACO-OFDM無需添加直流偏置，因而對(duì)于星座的

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-14-b、QAM調(diào)制模塊OFDM調(diào)制技術(shù)將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轭l帶信號(hào)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(dāng)信噪比相同時(shí)，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?cái)?shù)據(jù)映射到星座圖上，以形成復(fù)數(shù)調(diào)制符號(hào)。然后，通過低通濾波后，將獲得信號(hào)的實(shí)部和虛部調(diào)制到相互正交的載波上，并同時(shí)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(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)矢量狀態(tài)，即載波和相位的組合。類似地，M-QAM對(duì)應(yīng)于M個(gè)采樣點(diǎn)。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(hào)映射圖c、厄米特對(duì)稱偶載波置零模塊

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]基于室外可見光通信系統(tǒng)檢測(cè)算法[J]. 秦嶺,宋科寧,李寶山,杜永興.  光通信技術(shù). 2019(02)
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博士論文
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[2]大氣激光通信中光強(qiáng)閃爍及其抑制技術(shù)的研究[D]. 易湘.西安電子科技大學(xué) 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(xué) 2019
[2]激光熱暈及湍流效應(yīng)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)[D]. 尹晨旭.西安電子科技大學(xué) 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(xué) 2018
[4]基于OCT預(yù)編碼技術(shù)的ACO-OFDM系統(tǒng)研究[D]. 董思漪.湖南大學(xué) 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(xué) 2018
[6]大氣湍流環(huán)境激光通信隨機(jī)信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 齊豫.長(zhǎng)春理工大學(xué) 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(xué) 2016
[8]光OFDM幀內(nèi)信號(hào)的時(shí)域調(diào)整技術(shù)[D]. 馬新鳳.南京郵電大學(xué) 2014
[9]非對(duì)稱限幅光正交頻分復(fù)用單模光纖通信研究[D]. 張亞平.天津理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3339282