论文部分内容阅读
随着LED(Light Emitting Diode)产业的兴起和迅速发展,半导体照明取代传统照明势在必行。而白光LED具有节能、寿命长、可靠性高、调制性能好等优点,使LED在照明同时进行通信成为可能。掌上电脑(Palmtops)以及个人数字助理(APD)等移动电脑设备得到了越来越广泛的应用,人们迫切需要一种信息容量大和部署灵活、维护方便、安全保密的无线通信技术。无线光通信为无线宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案,这给基于白光LED的室内可见光通信技术带来极大的机遇。本文主要从白光LED的物理特性出发,研究了两类典型的室内LED照明灯的布局对照明和通信的影响、信号的一次反射对整体光功率的影响;研究多种调制方式在室内无线光通信中的性能、高速传输中多径信道产生的均方根时延、以及由此引起的码间干扰;为了解决码间干扰,采用了分集接收以改善高速通信情况下的通信性能;最后,建立了室内可见光通信的上行链路,分析了正交码长度、用户数量对上行性能的影响,并采用多用户检测的方法降低用户间的干扰。主要研究工作如下:(1)以一个典型的室内房间模型为研究对象,从两类典型的室内照明灯布局着手,分析比较了两种布局对室内照明的影响,并结合通信的要求,选择合理的布局。结合所选择的照明灯布局,仿真比较了墙面反射信号的脉冲强度和直流增益,分析反射信号对通信接收信号的影响。(2)分析了采用OOK、PPM和MPPM调制,在传输速率从10M到100M时的接收误码率情况。根据光源的布局,分析了室内各点的均方根时延分布情况,室内具有代表性的三个点的误码率以及在不同传输速率下,采用不同调制方式的光功率损耗情况。(3)针对大角度接收机接收在高速传输情况下接收性能不理想的特点,提出了采用角度分集接收技术,设计了角度分集接收机每个接收分支的角度,通过改变接收机的接收角度,降低多径对通信的影响。分析了角度分集接收的信道,仿真了采用角度分集接收机后的接收误码率。(4)建立了用户上行链路,采用OCDMA技术实现多用户上行,实现了双向通信。分析了光正交码长度、权重以及接收机判决门限对接收性能的影响。仿真分析了单用户检测和多用户检测情况下的误码率。结果表明,采用多用户检测可以在保证一定误码率的前提下增加系统的用户数量。