基于2ASK-CE-OFDM的实时可见光通信系统关键技术研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shipeicheng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在全球“绿色照明”的倡导下,高效节能的发光二极管(Light Emitting Diode,LED)照明已广泛应用于人们的日常生活中。LED在实现照明的同时,还可以用来传送信息,这就是近年来吸引较多关注的可见光通信(Visible Light Communication,VLC)。而基于VLC又发展了的一种新的室内定位系统,即“可见光定位系统(Light Position System,LPS)”,以其高定位精度和无电磁干扰等优势而备受关注。在可见光通信方面,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术能有效地提升其传输容量。OFDM调制技术允许不同子载波信号的频谱相互重叠,因此调制后信号的频谱利用率极高,且抗多径干扰能力强,从而降低了对可见光光路的要求。相比之下,可见光定位系统需要较低速且简单的数据传输,因此通常采用2ASK(2-Amplitude Shift Keying)调制技术。然而,针对上述问题现有工作通常是独立进行的,这增加了系统成本并阻碍了可见光系统的部署。本文提出来一种适用于实时可见光通信系统的2ASK-CE-OFDM(2ASK-Constant Envelope-OFDM)调制技术,该技术实现了可见光通信系统中高速率通信数据和低速率定位信标信息的融合传输。CE-OFDM技术借助相位调制技术,将传统OFDM信号调制在恒包络载波信号的相位信息中,有效地解决了传统OFDM调制技术的高峰均比问题,降低了系统中的非线性失真损伤。同时,由于CE-OFDM的恒包络特点,可以对其幅度进行2ASK调制,由此实现了高频的CE-OFDM信号和低频的2ASK信号的融合传输。本文设计并建立了一个实时可见光通信系统来首次测试2ASK-CE-OFDM调制技术的性能。按系统功能结构分,系统主要分为数字信号处理部分和可见光光路部分,数字信号处理部分主要由FPGA(Field Programmable Gate Array)来实现。在发送端,480Kbit/s的2ASK信号和30Mbit/s的CE-OFDM信号被融合并调制为LED发射器的驱动电流。在接收端,两种信号分别被解调出来。通过不同的光照距离对系统进行了测试,当可见光照射距离3.5m时,2ASK信号和CE-OFDM信号的误码率分别为4.3×10-7和6.8×10-4。实验结果证明,该系统具有在实时可见光通信系统中融合高速通信数据和定位信标信息传输的能力。
其他文献
目前台湾仍然是以繁体字的使用为大宗,但近年来随着两岸交流的频繁,我们不论是在日常生活当中或是工作上都可以见到简化字的出现,甚至可以在街道上也能看见简化字与繁体字同时出现的现象,台湾民众对这种现象的出现会抱有什么样的态度,是本文想要探讨的主要问题。本文共分为五章。第一章为绪论,本文的选题缘由与研究意义进行说明。第二章分为理论基础及文献综述,先介绍目前大陆与台湾字形标准,其次对社会语言学与语言态度的理
本论文对英语母语者习得汉语必要类情态动词的相关情况进行了研究与讨论。本文首先从语义功能角度出发,讨论了汉语必要类情态动词内部所存在的语义共性及特性;再从句法表现角度出发,比较得出汉语必要类情态动词的句法差异,认为此类词在否定形式、疑问形式、独立成句、后接宾语等多个方面存在句法差异。通过问卷调查和测试形式,对英语母语者习得汉语必要类情态动词的具体情况进行了实证研究,具体分析了不同汉语水平学习者习得必
随着移动端设备越来越智能化,网络传输更稳定、更迅速,越来越多的3D应用开始在手机等移动端普及。例如在一些游戏和短视频应用中,已经开始使用虚拟现实和增强现实技术增加其交互性和趣味性。因此,作为这些3D视觉应用的基础,物体3D姿态估计也获得了越来越广泛的关注和研究。绝大多数移动设备仅仅能获取RGB图像,没有深度等额外信息。在图像中同一类别的物体可能会有外形、颜色上的巨大差异,并且物体还常常出现被遮挡或
以多层立体栽培模式为代表的植物工厂具有生产效率高、作物生长周期短、品质优、资源利用率高等优点,是解决日益严峻的粮食生产问题的重要途径。然而,立体栽培设施自动化程度不高,智能化调度困难,资源利用率低下是我国现有植物工厂的主要问题。本文以自然光利用型植物工厂仓储式立体栽培系统为对象,研究基于多尺度光辐射机器学习滚动预测的立体苗床能效优化调度方法,解决面向无人植物工厂的自动化管理和能源高效利用的问题,研
近年来,物流仓储行业快速发展,然而对于仓库中的动产却存在种种监管问题。偷盗出货,以假充真等问题频发,动产监管成了游走在风险边缘的业务。论文针对仓库的监管问题,研究设计了一种使用轮式移动机器人进行自动化监控与盘库的解决方案,对仓库进行不间断的高效监管。论文致力于解决大型仓库中导航地图构建和全局路径规划问题,从这些问题展开进行研究。现有路径规划算法在包含大量狭窄通道的仓库场景中,所需时间过长,难以满足
在当今信息化快速发展的时代,智能手机的普及,媒体技术的提高,使得图像流和视频流业务迅速发展。然而数字图像作为一种重要的传输信息的载体,在网络传输中却面临着巨大的安全隐患,在传输过程中可能会受到攻击,使得图像信息遭到窃取与篡改,因此数字图像的安全问题越来越成为人们关注的焦点。因为图像数据拥有其独有的数据特点,例如图像的像素点之间存在极强的相关性,这使得图像数据存在很大的数据冗余,并且图像的数据量一般
我国农业从业劳动力日益短缺,而一些经济效益高的娇嫩蔬果采收期极短,采收作业精细,因此对高效实用的果蔬采摘机器人需求很大。在设施种植环境下实现低损伤、少漏收、高效率采收对蔬果采摘机器人商业化落地具有重要意义,但该领域尚未出现普适有效的解决方案。目前视觉能力是造成蔬果采摘机器人采收成功率与采收质量瓶颈的关键因素,本文提出一种高效无损蔬果采摘机器人系统,主要在视觉系统与灵巧采摘动作方面作出改进,并以番茄
汉语副词“又”的使用频率较高且语义复杂,是日语母语者和英语母语者的学习难点之一。关于副词“又”的研究,前人多侧重于研究本体或某一种母语背景学习者的习得情况,较少采用跨语言对比分析的方法探讨“又”的习得情况。本文立足于本体研究成果,着重探讨日语母语者和英语母语者“又”的习得状态,考察两种母语背景的学习者习得“又”的差异,构拟出“又”的习得顺序,力图促进副词“又”的教学。本文以副词“又”为研究对象,以
舆论动力学的研究对理解、控制和优化真实系统有着重要的现实意义,也为理解人类的行为模式提供了一个独特的视角。研究者常用复杂网络方法研究舆论动力学过程并提出了诸多模型,其中FriedkinJohnsen模型(简称为F-J模型)将微观个体性质与宏观群体现象结合,成为舆论动力学模型的研究热点。F-J模型在不同领域中得到了广泛的应用,但F-J模型中个体对周围群体意见的接受程度设定为时不变常数的假设与社会学对
近年来,随着无人机技术的迅猛发展,它在各方各面的应用中扮演着越来越重要的角色,人们也将其用于陌生环境的探索,而视觉算法的进步让视觉场景重建成为了热门的研究方向。视觉重建以其出色的性能、低廉的价格在众多应用场景脱颖而出,例如AR、VR等。而利用无人机进行视觉场景重建成为了一种全新并极有前景的研究与应用方向。本文对利用无人机进行二维及三维的视觉场景重建进行了研究,设计并实现了相关算法及系统。针对无人机