论文部分内容阅读
可见光通信作为一种新兴的无线光通信技术,由于其具有保密性强,无电磁辐射,频谱资源不受限等优势,已成为国内外的研究热点。可见光通信系统的电光转换设备常采用白光LED,它具有较短的响应时间,配合滤镜,系统的3dB带宽即可达到20MH z左右,为高速通信提供了可能性。因为OFDM技术具备频谱利用率高,对抗多径效应强等优势,目前已成为实现室内高速可见光通信的重要调制手段。为了充分利用频谱,实现室内高速通信,本文围绕基于OFDM的可见光通信系统依次在如下三个方面进行了研究。理论方面,本文首先比较了DCO-OFDM与ACO-OFDM的系统性能;其次,分别在EOE和AWGN信道下仿真并比较了Baker及ML同步算法的性能;再次,分析了峰均比抑制算法对系统误码性能的影响;最后,基于PLCC6的伏安特性曲线,论述了预失真算法对系统性能的改善。离线传输实验方面,基于DCO-OFDM,本文首先阐述了一些算法及其参数对于离线传输实验性能的影响;其次,测试、分析并比较了三组实验收发装置的带宽和噪声特性;最后,利用改进型算法和不同特性的收发装置,分别完成了离线传输实验,其误码性能符合国际标准容限。硬件实现方面,本文基于FPGA开发板,设计并在线测试了DCO-OFDM调制解调器的数字电路部分,比特处理速率可达100Mbit/s。本文工作的创新之处体现在如下三个方面,首先,基于Matlab和DCO-OFDM,搭建了性能仿真和离线传输的两用实验平台;其次,改进了离线实验均衡算法;最后,基于上述实验平台和改进算法,分别完成了比特速率为143Mbit/s和715Mbit/s的单光离线传输实验。本文的实验成果为实验室的后续研究提供可行的实验思路和平台。和国内外先进水平相比,实验工作仍可继续深入。