本文關(guān)鍵詞：室外可見(jiàn)光通信快速似然檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可見(jiàn)光通信(Visible Light Communication,VLC)有效緩解了無(wú)線(xiàn)電頻譜緊張的矛盾,同時(shí)具有節(jié)能環(huán)保、安全健康和深度覆蓋等優(yōu)點(diǎn)。除了應(yīng)用于室內(nèi)高速通信,可見(jiàn)光通信也被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)間通信、路燈與行人間通信、燈塔與船舶間通信等室外場(chǎng)景。室外可見(jiàn)光通信(Outdoor Visible Light Communication,OVLC)受大氣湍流、吸收等因素影響,造成光強(qiáng)隨機(jī)變化,嚴(yán)重影響其傳輸性能。本文重點(diǎn)研究室外可見(jiàn)光通信的信號(hào)設(shè)計(jì)與檢測(cè)算法,主要研究?jī)?nèi)容和研究成果總結(jié)如下:1.針對(duì)室外可見(jiàn)光通信信道大氣環(huán)境復(fù)雜多變,影響因素眾多,對(duì)光信號(hào)造成隨機(jī)衰減的問(wèn)題,提出了針對(duì)室外可見(jiàn)光通信的信道信號(hào)聯(lián)合快速盲似然檢測(cè)算法。分析了室外可見(jiàn)光通信大氣信道的特點(diǎn),介紹了不同湍流條件下的典型信道模型。利用可見(jiàn)光信道和信號(hào)的特點(diǎn),提出了針對(duì)室外可見(jiàn)光通信的信道信號(hào)聯(lián)合快速盲似然檢測(cè)算法。該算法對(duì)信號(hào)的平方和函數(shù)進(jìn)行搜索,把信號(hào)窮搜索問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線(xiàn)性搜索問(wèn)題,把聯(lián)合檢測(cè)算法的復(fù)雜度轉(zhuǎn)化為對(duì)信號(hào)排序的復(fù)雜度。為進(jìn)一步降低算法的復(fù)雜度,通過(guò)利用判決函數(shù)為凸函數(shù)的特性,提出了改進(jìn)的聯(lián)合盲似然檢測(cè)算法,將搜索的復(fù)雜度降低了一半。為解決聯(lián)合盲似然檢測(cè)算法存在的錯(cuò)誤平板效應(yīng)問(wèn)題,提出了添加單比特非零訓(xùn)練碼元和序列編碼等兩種方法來(lái)消除平板的方法。仿真表明,聯(lián)合快速盲似然檢測(cè)算法在信道估計(jì)準(zhǔn)確程度、檢測(cè)性能方面均優(yōu)于現(xiàn)有的均值算法,所提的兩種方法均可以消除平板效應(yīng)。2.針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和低復(fù)雜度的要求,研究了基于單比特訓(xùn)練的信號(hào)檢測(cè)方法,提出了雙門(mén)限的快速似然檢測(cè)算法。建立了基于單比特訓(xùn)練的信號(hào)模型,分析系統(tǒng)模型中的噪聲特性,給出了ZF-ZF和ZF-ML兩種檢測(cè)方法,分析了接收信號(hào)關(guān)于發(fā)送信號(hào)的條件概率密度函數(shù),提出了雙門(mén)限的快速最大似然檢測(cè)方法。詳細(xì)推導(dǎo)了基于重復(fù)編碼的MISO系統(tǒng)采用ZF-ML檢測(cè)器時(shí)的誤碼率解析式,證明了ZF-ML檢測(cè)算法可以實(shí)現(xiàn)全分集。在光功率受限條件下,以誤碼率最小為準(zhǔn)則,證明了誤碼率為訓(xùn)練碼元功率與數(shù)據(jù)碼元功率的凸函數(shù),給出了訓(xùn)練碼元和數(shù)據(jù)碼元的最優(yōu)功率分配方案;仿真表明,ZF-ML檢測(cè)算法的性能優(yōu)于ZF-ZF,且可以實(shí)現(xiàn)全分集,通過(guò)功率分配,信道的估計(jì)準(zhǔn)確程度和系統(tǒng)的誤碼率得到了明顯的提升。3.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了50米10 Mbps的室外可見(jiàn)光通信傳輸系統(tǒng),驗(yàn)證了聯(lián)合盲似然檢測(cè)算法和單比特訓(xùn)練快速似然檢測(cè)算法在不同的環(huán)境下均具有較好的檢測(cè)性能。設(shè)計(jì)了室外可見(jiàn)光通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、通道電路和光學(xué)前端。測(cè)量了LED的幅頻特性,利用預(yù)均衡算法對(duì)LED的低通性能進(jìn)行補(bǔ)償,并在FPGA上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際場(chǎng)景下,運(yùn)用均值檢測(cè)算法、聯(lián)合盲似然檢測(cè)算法和基于單比特訓(xùn)練的快速似然檢測(cè)算法進(jìn)行了測(cè)試和比較,驗(yàn)證了論文研究算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：室外可見(jiàn)光通信 似然檢測(cè) 單比特訓(xùn)練 功率分配
【學(xué)位授予單位】：解放軍信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 符號(hào)說(shuō)明12-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究歷史和現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 自由空間光通信發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 室內(nèi)可見(jiàn)光通信發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 室外可見(jiàn)光通信發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.2.4 研究現(xiàn)狀的總結(jié)與分析18-19
• 1.3 本文主要工作19-23
• 第二章 室外可見(jiàn)光通信信道信號(hào)聯(lián)合快速盲似然檢測(cè)23-41
• 2.1 引言23
• 2.2 室外可見(jiàn)光信道的傳輸特性23-26
• 2.3 室外可見(jiàn)光通信典型編碼與檢測(cè)方法26-30
• 2.3.1 室外可見(jiàn)光通信典型編碼方法26-28
• 2.3.2 室外可見(jiàn)光通信典型檢測(cè)方法28-30
• 2.4 信道信號(hào)聯(lián)合快速盲似然檢測(cè)算法30-39
• 2.4.1 信道信號(hào)聯(lián)合盲似然檢測(cè)算法30-32
• 2.4.2 快速聯(lián)合盲似然檢測(cè)算法改進(jìn)32-33
• 2.4.3 數(shù)值仿真33-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第三章 室外可見(jiàn)光通信單比特訓(xùn)練信號(hào)快速似然檢測(cè)41-61
• 3.1 引言41
• 3.2 室外可見(jiàn)光單比特訓(xùn)練信號(hào)模型與快速似然檢測(cè)41-45
• 3.2.1 室外可見(jiàn)光單比特訓(xùn)練信號(hào)模型41-42
• 3.2.2 室外可見(jiàn)光單比特訓(xùn)練信號(hào)的ZF-ZF檢測(cè)42
• 3.2.3 室外可見(jiàn)光單比特訓(xùn)練信號(hào)的ZF-ML檢測(cè)42-45
• 3.3 室外可見(jiàn)光信號(hào)ZF-ML性能分析與最優(yōu)功率分配45-56
• 3.3.1 室外可見(jiàn)光信號(hào)ZF-ML檢測(cè)的誤碼性能分析45-53
• 3.3.2 室外可見(jiàn)光信號(hào)ZF-ML檢測(cè)的分集性能分析53
• 3.3.3 室外可見(jiàn)光信號(hào)ZF-ML檢測(cè)的最優(yōu)功率分配53-56
• 3.4 數(shù)值仿真56-59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 第四章 室外可見(jiàn)光通信傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)61-73
• 4.1 引言61
• 4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)61-65
• 4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)61-63
• 4.2.2 電路設(shè)計(jì)63
• 4.2.3 光學(xué)前端63-65
• 4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)算法65-71
• 4.3.1 LED幅頻特性均衡算法65-69
• 4.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與檢測(cè)算法69-71
• 4.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試71-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 第五章 結(jié)束語(yǔ)73-75
• 一、全文總結(jié)73-74
• 二、展 望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-85
• 作者簡(jiǎn)歷85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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  本文關(guān)鍵詞：室外可見(jiàn)光通信快速似然檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：273483