多色光譜傳輸與室內(nèi)可見(jiàn)光定位技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，無(wú)線通信得到了迅猛的發(fā)展，極大的方便了人們的生活方式，但同時(shí)也遇到一些瓶頸。如頻譜資源有限，輻射等問(wèn)題。而光無(wú)線通信技術(shù)以其“綠色”、“健康”、“高速”等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)入了研究者的視線。本論文針對(duì)多色可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)及可見(jiàn)光定位技術(shù)展開(kāi)了具體的研究。
　　首先，主要針對(duì)可見(jiàn)光通信的發(fā)展歷程、國(guó)內(nèi)可見(jiàn)光通信發(fā)展現(xiàn)狀以及可見(jiàn)光通信的應(yīng)用領(lǐng)域做了簡(jiǎn)要的介紹，并且總結(jié)了前人的研究成果。隨后本論文深入介紹室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，主要從系

2、統(tǒng)概述、光電器件、信道分析以及調(diào)制方式方面描述室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)。其中，光電器件從光電轉(zhuǎn)換器件和電光轉(zhuǎn)換器件兩個(gè)方面介紹了器件的特點(diǎn)。信道分析部分則主要從光域和電域兩方面對(duì)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的信道進(jìn)行了分析，并詳述了各自的特點(diǎn)。單色可見(jiàn)光系統(tǒng)主要介紹了OOK調(diào)制、PAM調(diào)制和PPM調(diào)制三種方式，詳細(xì)闡述了三種調(diào)制方法的優(yōu)缺點(diǎn)。多色可見(jiàn)光系統(tǒng)主要介紹了顏色強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)、CSK調(diào)制技術(shù)和異譜同色調(diào)制技術(shù)。
　　在此基礎(chǔ)上，論文對(duì)基于CSK

3、的室內(nèi)多色可見(jiàn)光調(diào)制技術(shù)作了詳細(xì)的研究。論文從IEEE802.15.7標(biāo)準(zhǔn)的分析出發(fā)，討論了標(biāo)準(zhǔn)中三種不同的物理層的差異，并簡(jiǎn)單介紹了CSK調(diào)制系統(tǒng)。針對(duì)CSK調(diào)制存在的兩個(gè)不同的域:色域和LED域，論文分別建立了各個(gè)域的多色可見(jiàn)光通信系統(tǒng)模型，進(jìn)行了星座的最優(yōu)設(shè)計(jì)，仿真研究了兩個(gè)域下CSK調(diào)制方式的性能。論文還通過(guò)改進(jìn)色域解調(diào)方法，重新劃分判決域，與傳統(tǒng)判決方法進(jìn)行對(duì)比。
　　然后，論文設(shè)計(jì)并研究了一種CSK與空間調(diào)制結(jié)合的雙極

4、性CSK調(diào)制方式。論文介紹了CSK調(diào)制技術(shù)的約束條件即信號(hào)非負(fù)。從傳統(tǒng)空間調(diào)制和廣義空間調(diào)制兩個(gè)方面詳細(xì)的闡述了空間調(diào)制原理。針對(duì)傳統(tǒng)CSK調(diào)制的約束，通過(guò)結(jié)合空間調(diào)制來(lái)突破信號(hào)非負(fù)的特性，從而設(shè)計(jì)了一種CSK與空間調(diào)制結(jié)合的雙極性CSK調(diào)制方式。仿真研究了在不同的信道環(huán)境下該調(diào)制方式與傳統(tǒng)CSK調(diào)制的性能差異。
　　最后論文主要研究了室內(nèi)可見(jiàn)光系統(tǒng)中的定位技術(shù)。論文給出了傳統(tǒng)室內(nèi)定位的系統(tǒng)概述。其中，包括一些室內(nèi)定位技術(shù)的可選技

5、術(shù)和一些方法的介紹。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位技術(shù)主要介紹了超聲波、紅外線、RFID、藍(lán)牙、超寬帶以及基于無(wú)線局域網(wǎng)等室內(nèi)定位技術(shù)。常用的定位計(jì)算方法主要介紹了TOA、TDOA、AOA和RSSI等方法。在此基礎(chǔ)上，論文針對(duì)傳統(tǒng)的室內(nèi)定位方法應(yīng)用于可見(jiàn)光通信中的一些問(wèn)題如無(wú)法保證足夠的LED燈，提出通過(guò)一個(gè)終端上攜帶有多個(gè)PD解決LED燈較少的情況下的定位方法，從而解決可見(jiàn)光的室內(nèi)定位問(wèn)題，并對(duì)此應(yīng)用背景建立系統(tǒng)模型，結(jié)合具體的信道特性對(duì)定位的誤差進(jìn)