PAM-DMT光無(wú)線通信檢測(cè)與同步技術(shù)研究.pdf

1、脈沖幅度調(diào)制-離散多音(Pulse Amplitude Modulation-Discrete MultiTone，PAM-DMT)是一種典型的應(yīng)用于LED(Light Emitting Diode，LED)可見光通信(Visible Light Communication，VLC)系統(tǒng)的光正交頻分復(fù)用（Optical-OrthogonalFrequency Division Multiplexing，O-OFDM）方案。本文主要研究了

2、基于PAM-DMT的VLC系統(tǒng)中檢測(cè)與同步技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于時(shí)域分集合并辦法的高性能選擇檢測(cè)算法，并且提出了基于PAM-DMT接收信號(hào)對(duì)稱特性的盲符號(hào)定時(shí)同步算法以及基于高效黃金分割搜索法的采樣時(shí)鐘頻率偏差估計(jì)方法。
　　首先，本文對(duì)傳統(tǒng)射頻(Radio Frequency，RF)通信系統(tǒng)中正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)以及VLC系統(tǒng)中強(qiáng)度調(diào)制/

3、直接檢測(cè)(Intensity Modulation/Direct Detection，IM/DD)方式進(jìn)行了介紹，引出了適用于IM/DD方式的O-OEDM技術(shù),分析了三種典型的O-OFDM方案，即直流偏置光正交頻分復(fù)用(Direct Current Biased Optical OFDM，DCO-OFDM)、非對(duì)稱截?cái)喙庹活l分復(fù)用（Asymmetrically Clipped Optical OFDM，ACO-OFDM）和PAM-DM

4、T。經(jīng)過對(duì)這三種方案的理論研究與性能分析，選擇了基于PAM-DMT的VLC系統(tǒng)作為本文研究的系統(tǒng)模型。
　　然后，研究了基于PAM-DMT的高性能選擇性檢測(cè)算法的設(shè)計(jì)問題。回顧了傳統(tǒng)檢測(cè)方案并且分別介紹了基于時(shí)域和頻域的分集合并檢測(cè)辦法。為了解決分集合并的檢測(cè)方法中存在的符號(hào)矩陣估計(jì)精度不高的問題，提出了一種基于時(shí)域分集合并辦法的選擇性檢測(cè)算法。與頻域分集合并檢測(cè)算法相比，該算法的計(jì)算復(fù)雜度要小得多。此外，仿真結(jié)果表明，該算法可以

5、進(jìn)一步改善系統(tǒng)的檢測(cè)性能。
　　接著，設(shè)計(jì)了基于PAM-DMT的VLC系統(tǒng)中的符號(hào)定時(shí)同步方案。分別對(duì)基于訓(xùn)練序列的定時(shí)同步方案和盲定時(shí)同步方案進(jìn)行了探討和總結(jié)，給出了基于PAM-DMT接收信號(hào)本身固有的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)的盲符號(hào)定時(shí)同步算法。對(duì)該定時(shí)同步算法進(jìn)行了仿真，并且與基于訓(xùn)練序列的定時(shí)同步算法進(jìn)行了性能比較。仿真結(jié)果表明，在高信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)下，該定時(shí)同步方案可以獲得與基于訓(xùn)練序列的

6、定時(shí)同步方案相同的正確定時(shí)性能。
　　最后，提出了基于PAM-DMT的VLC系統(tǒng)中的采樣時(shí)鐘頻率同步方案。分析了采樣時(shí)鐘頻率偏差的基本理論及其對(duì)系統(tǒng)性能造成的影響，建立了包含采樣時(shí)鐘頻率偏差因子的系統(tǒng)模型。設(shè)計(jì)了基于一維搜索方法（黃金分割法）的采樣時(shí)鐘頻率偏差因子的估計(jì)算法。仿真結(jié)果表明，該算法可以高效地對(duì)采樣時(shí)鐘頻率偏差因子進(jìn)行估計(jì)，此外，利用得到的高精度的估計(jì)值還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣時(shí)鐘頻率偏差的有效補(bǔ)償，完成對(duì)系統(tǒng)的采樣時(shí)鐘頻率的