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基于白光LED的可见光通信系统

李荣玲  
【摘要】:白光LED替代白炽灯和日光灯用于照明已经成为一个非常明显的趋势。白光LED可以同时用于照明与通信的特点,使得可见光通信(VLC)技术成为了近年来研究的热点。随着计算机、智能设备的迅速普及,接入网的速率和覆盖面需要进一步提高,VLC技术有望成为突破瓶颈的高速数据传输技术。本文基于VLC的系统构架,对系统的关键器件与关键技术进行了仿真分析。首先,我们对白光LED的光场强度空间分布进行了仿真,测试了其信道频率响应,并对各种调制格式的传输特性进行了研究,我们发现OFDM调制格式具有更好的抗频率选择性衰落性能;基于白光LED的信道响应,本文提出了基于OFDM的软件预均衡技术,补偿信道损耗,改善系统性能;另外,本文还提出了应用Nyquist窗提高OFDM接收机性能,并提出了基于OFDM的软件后均衡技术对系统的频偏和相位噪声进行补偿。在仿真分析的基础之上,我们搭建了基于副载波复用的2x1和3x1多输入单输出(MISO) OFDM-VLC实验系统;通过对系统应用频率预/后均衡技术,提高系统的误码性能,实现了速率超过90 Mb/s的可见光传输,传输距离超过1m。本文还提出了一种基于波分复用(WDM)的VLC系统构架,通过采用预/后均衡技术,并在接收端对OFDM信号应用自适应Nyquist窗,实验验证了750 Mb/s的WDM-VLC系统传输。


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