室內(nèi)可見(jiàn)光通信DCO-OFDM系統(tǒng)的研究.pdf

1、可見(jiàn)光通信(VLC)是一種新興的接入技術(shù)，兼顧了照明和通信，能滿足高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，擁有包括成本低廉，綠色安全，保密性好，易于實(shí)現(xiàn)，電磁兼容性好在內(nèi)的眾多優(yōu)勢(shì)。和傳統(tǒng)射頻無(wú)線通信不同的是，可見(jiàn)光通信使用強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(cè)(IM/DD)，要求以光強(qiáng)為載體的發(fā)送信號(hào)必須是非負(fù)實(shí)數(shù)。而基于直流偏置的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(DCO-OFDM)通過(guò)疊加直流偏置并削去負(fù)值信號(hào)后得到單極性信號(hào)，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，頻譜效率高的特點(diǎn)，在現(xiàn)階段研究中吸引了大量關(guān)注。本論文

2、將以室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中的DCO-OFDM為主，展開(kāi)與之相關(guān)的研究。
　　首先，本文對(duì)室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)做了系統(tǒng)性的概述，比較了可見(jiàn)光通信和射頻無(wú)線通信，剖析了可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵部分，包括光電器件，信道特點(diǎn)，噪聲特性，常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景下的功率限制等。本論文將研究?jī)煞N具有代表性的可見(jiàn)光信道，包括加性高斯白噪聲(AWGN)信道和可見(jiàn)光低通信道。信道噪聲建模為零均獨(dú)立的高斯噪聲。并且，考慮了系統(tǒng)的光功率限制條件和電功率限制條件。

3、r>　　其次，本文介紹了DCO-OFDM的系統(tǒng)模型和工作原理，建模分析了該系統(tǒng)中的非線性削波過(guò)程，從多個(gè)角度分析了DCO-OFDM的系統(tǒng)性能。同時(shí)，還選取了另外兩種可見(jiàn)光OFDM(ACO-OFDM和PAM-DMT)，對(duì)它們的系統(tǒng)模型，性能指標(biāo)進(jìn)行了討論。并且，通過(guò)仿真和數(shù)值計(jì)算，分別在AWGN信道下和可見(jiàn)光低通信道下比較了DCO-OFDM與其他可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)的優(yōu)劣。從仿真結(jié)果來(lái)看，相比于ACO-OFDM和PAM-DMT，DCO-OF

4、DM的頻譜利用率較高，在高信噪比下性能相對(duì)更好，但是受直流偏置影響較大。
　　因而，DCO-OFDM系統(tǒng)中的直流偏置優(yōu)化問(wèn)題是本文的研究重點(diǎn)。接下來(lái)，本文先考慮了AWGN信道，分別討論了光功率受限，電功率受限，和兩者同時(shí)受限時(shí)的直流偏置和有效功率優(yōu)化問(wèn)題。我們從理論上精確地刻畫(huà)了最優(yōu)解，深化了對(duì)直流偏置分配和DCO-OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理解。我們還建立了光功率限制和電功率限制的聯(lián)系，詳細(xì)討論了兩種功率限制各自對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并給出