室內(nèi)可見光通信DCO-OFDM系統(tǒng)的研究.pdf

1、可見光通信(VLC)是一種新興的接入技術(shù)，兼顧了照明和通信，能滿足高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，擁有包括成本低廉，綠色安全，保密性好，易于實現(xiàn)，電磁兼容性好在內(nèi)的眾多優(yōu)勢。和傳統(tǒng)射頻無線通信不同的是，可見光通信使用強度調(diào)制直接檢測(IM/DD)，要求以光強為載體的發(fā)送信號必須是非負實數(shù)。而基于直流偏置的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(DCO-OFDM)通過疊加直流偏置并削去負值信號后得到單極性信號，具有構(gòu)造簡單，頻譜效率高的特點，在現(xiàn)階段研究中吸引了大量關(guān)注。本論文

2、將以室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)中的DCO-OFDM為主，展開與之相關(guān)的研究。
　　首先，本文對室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)做了系統(tǒng)性的概述，比較了可見光通信和射頻無線通信，剖析了可見光通信系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵部分，包括光電器件，信道特點，噪聲特性，常見應(yīng)用場景下的功率限制等。本論文將研究兩種具有代表性的可見光信道，包括加性高斯白噪聲(AWGN)信道和可見光低通信道。信道噪聲建模為零均獨立的高斯噪聲。并且，考慮了系統(tǒng)的光功率限制條件和電功率限制條件。

3、r>　　其次，本文介紹了DCO-OFDM的系統(tǒng)模型和工作原理，建模分析了該系統(tǒng)中的非線性削波過程，從多個角度分析了DCO-OFDM的系統(tǒng)性能。同時，還選取了另外兩種可見光OFDM(ACO-OFDM和PAM-DMT)，對它們的系統(tǒng)模型，性能指標進行了討論。并且，通過仿真和數(shù)值計算，分別在AWGN信道下和可見光低通信道下比較了DCO-OFDM與其他可見光OFDM系統(tǒng)的優(yōu)劣。從仿真結(jié)果來看，相比于ACO-OFDM和PAM-DMT，DCO-OF

4、DM的頻譜利用率較高，在高信噪比下性能相對更好，但是受直流偏置影響較大。
　　因而，DCO-OFDM系統(tǒng)中的直流偏置優(yōu)化問題是本文的研究重點。接下來，本文先考慮了AWGN信道，分別討論了光功率受限，電功率受限，和兩者同時受限時的直流偏置和有效功率優(yōu)化問題。我們從理論上精確地刻畫了最優(yōu)解，深化了對直流偏置分配和DCO-OFDM系統(tǒng)設(shè)計的理解。我們還建立了光功率限制和電功率限制的聯(lián)系，詳細討論了兩種功率限制各自對系統(tǒng)性能的影響，并給出