基于硬件预均衡电路的高速可见光通信系统

 可见光通信（VLC）是一种新型无线光通信技术,它将照明和通信结合起来,因此具有极其广阔的应用前景,成为近年来研究的热点。目前VLC发展的主要瓶颈在于,LED有限的调制带宽限制了VLC系统的传输速率。为解决这一问题,可见光通信系统中使用了硬件预均衡电路,设计并使用了单双级联桥T幅度均衡器,结合自适应比特功率加载正交频分复用（OFDM）技术,有效地提高了可见光通信系统的调制带宽和传输速率。     

移动场景下一种可见光通信系统的设计与实现

与传统无线通信技术相比,新兴的无线通信技术——可见光通信(visible light communication, VLC)具备照明和通信双重功能,因具有不占用无线电频谱,没有电磁干扰和辐射等优点而受到广泛关注.在已有的可见光通信技术研究的基础上,对可见光调制和编码方式进行了进一步研究,提出了一种发光二极管(light emitting diode, LED)光源布局方式并设计了专门的驱动电路,实现了大范围的可见光覆盖,设计并实现了基于移动场景下的可见光通信系统.在可见光发送端距离接收端3 m的情况下,实现了接收端在移动状态下的灵敏接收(接收时延200 ns),可见光通信速率可达到0.5 Mbit/s,有效光覆盖范围达到5 m×5 m.     

基于CNN的MIMO-OFDM可见光通信接收机研究

限制可见光通信（VLC）系统传输性能的主要因素是发光二极管（LED）的有限带宽以及它的非线性效应导致的信号失真。多输入多输出（MIMO）-正交频分复用（OFDM）技术虽然可以提升系统容量、频谱效率,但由于OFDM技术较高的峰均功率比(PAPR),使得VLC系统受到更多的非线性损伤。针对以上问题,本文提出一种基于卷积神经网络（CNN）的VLC接收机。该接收机通过对接收端失真信号和发射端原始信号的学习,能够实现MIMO-OFDM可见光系统的信号解调,有效提升系统对非线性失真的抑制能力并具有较低的复杂度。实验结果表明,与最小二乘法（LS）接收机相比,CNN接收机能有效补偿信号受到的线性和非线性失真以及不同用户间的信号串扰,平均误码率（BER）提升超过一个数量级,同时有效克服LED带宽受限问题,比特传输速率提升53%。     

白光LED无线光通信系统研究

可见光通信技术是基于白光LED照明光源的无线光通信技术,在电磁干扰场合可代替射频通信,应用前景很广阔。目前白光LED在提供室内照明的同时,已被用作通信光源实现室内无线高速数据通信。本文主要研究的是白光LED加载数字信号,并将信号编码发送,经过空气中长距离传输,接收信号通过电流电压转换、电压放大、比较整形、解码还原发送信号的技术,并在此技术之上加载语音信号传输,展现了本文所介绍的白光通信系统的实用价值。     

短距离室外可见光数字传输系统研究

提出一种基于白光LED的短距离室外可见光数字传输系统,分析可见光室外通信信道特性及影响因素,采用恒流驱动电路实现亮度调节保证LED照度与通信稳定性,利用切换电路实现照明通信间切换,采用差分曼彻斯特编码来避免通信过程LED闪烁和保证光信号接收,并进行光路设计便于光路处理和干扰抑制。实验结果表明,系统实现了45 m室外可见光上无差错数字信号传输,工作稳定可靠且抗干扰能力强,为进一步研究室外可见光通信技术提供一定参考。     

用于大规模MIMO可见光通信的空间调制技术

可见光(Visible Light Communication,VLC)通信作为无线通信的一个全新手段,引起了国内外研究者的广泛关注,是今后研究光无线通信的一个重要方向.基于发光二极管(LED)的可见光通信将照明和数据通信融合到应用中,能够实现高能效,高频谱效率以及相对较好的安全性和可靠性.而大规模多输入多输出(MIMO)更是具有提高可见光通信(VLC)系统传输速率的巨大潜力.然而,高通道间干扰(ICI)是严重影响传输性能的主要因素.在本文中,利用发射机处已知的信道状态信息(CSI),通过分析MIMO-VLC的特殊特征,提出了可见光链路容忍集调度算法(LTS-MIMO),并且对它们进行最优调度,以提高网络的吞吐量从而达到最大化网络性能的目的.     

基于多环控制的Buck-Boost型LED驱动系统设计

在OCC（One Cycle Control）控制Buck-Boost型LED照明驱动的基础上提出一种多环控制策略,设计了Buck-Boost型高效LED照明驱动系统.重点阐述多环控制策略原理,建立系统模型,并分析了控制系统相关性能.系统仿真表明,新型多环控制系统具有功率因数高、输出阻抗低、动态性能好等性能,达到了预期目标.     

LiFi可见光通信开灯上网

LiFi(Light Fidelity)是指利用可见光通信技术(VLC)来实现信息传输.简单来说,LiFi可见光通信就是以各种可见光源作为信号发射源,不使用光纤等传统波导,直接在空气中传输信号的一种通信技术.早在2011年的TED(全球科技娱乐设计)大会上,英国爱丁堡大学教授哈拉尔德·哈斯(Harald Haas)就利用400THz~800THz的可见光以及带有信号处理技术的LED灯泡,实现了高清视频的数据传输.并且,哈斯教授在大会上首次将"VLC"称为"LiFi".     

基于LED通信的定位技术

虽然传统无线电技术己经被广泛使用并且技术也相当成熟,但是工业界和科学界都认为下一代无线通信系统的接入技术将是基于多种接入技术的组合,其中也包括光无线（OW）通信接入技术。该文提出了一套可见光通信的定位技术,并对现有的定位技术进行了改进,通过仿真和实验验证了可见光用于室内定位的可行性以及优越性。该文在充分研究IEEE802.15.7标准的基础上,提出一种利用超帧的通信时隙进行室内定位的方法。其次建立室内信道光功率分布模型并仿真得出室内的直射和反射信道光功率分布,为位置指纹建库奠定基础。提出优化位置指纹的方案,减少位置指纹查找时间和计算过程。并且搭建可见光通信硬件平台,通过LED进行信号传输和接收,进一步验证可见光用于通信的可行性。     

一种多孔径接收器的设计及其可见光通信系统

为了研究接收元件方向性和接收器对可见光通信的影响,并解决当前接收器信道增益弱的问题,设计一种基于多孔径接收器的多输入多输出室内可见光通信(visible light communication,VLC)系统.通过光发射器与接收器的关系,提出多孔径接收器,改善信道矩阵条件.该接收器包含8个接收元件,每个接收元件由一个裸片...     

电力线通信与可见光通信融合的多输入多输出系统性能研究

提出了一种电力线通信(PLC)-可见光通信(VLC)融合的多输入多输出(MIMO)系统.采用二进制相移键控(BPSK)调制技术输入信号,依次通过PLC信道和VLC信道传输信息.仿真结果表明:相比于PLC的第二种参考信道,第一种参考信道的性能更好,且在无脉冲噪声的情况下,系统的误码率较低.此外,还研究了脉冲噪声参数对系统性能的影响.     

基于可见光通信的图像传输系统

针对无线图像传输系统抗干扰能力差、保密性低等问题, 设计并研制了基于可见光通信的图像传输系统。该系统采用51 单片机为主要控制器, 以发光二极管发出的高速调制可见光作为信息载体, 利用光电二极管接收光载波信号, 并通过PC 机获得图像信息, 实现了基于可见光通信的无线图像传输。实验结果表明,该系统抗电磁干扰能力强、成本低、功耗小、安全性好, 在通信距离为0. 7 m 时, 其最大位传输速率为0. 1 Mbit/ s, 误码率小于10-5 , 有效克服了现有图像无线传输系统的固有问题, 是短距离无线通信技术很好的补充, 具有很好的应用前景。     

基于OFDM可见光通信系统发送器研究

为提高可见光通信系统的传输速率, 利用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制技术, 设计并实现了基于DSP(Digital Signal Process)处理器的可见光通信系统发送器。硬件系统主要由DSP电气平台、 D/A(Digital/Analog)转换电路与Bias-tee/LED(Light Emitting Devices)驱动电路构成。软件系统采用16PSK调制方式对OFDM子信道进行编码, 以增强系统的抗噪声能力, 使之不易受信道特性变化的影响。实验结果表明, 该发送器可实现OFDM数据帧发送, 在调制方式为16PSK、 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)计算为16阶基2快速傅里叶变换算法时, 发送端的有效数据传输速率为18 kbit/s。负载阻值越大, 发光二极管驱动电路OFDM输出信号的波形失真越小。将OFDM技术移植到可见光通信系统的研发中, 不仅能提高系统的数据传输速率, 同时还能有效抑制因信道衰落和延迟而引起的符号间干扰(ISI: Inter-Symbol Interference)及载波间干扰（ICI: Inter-Carrier Interference）。     

高速实时可见光通信技术研究及应用

 介绍了可见光通信技术的发展历史及研究现状。基于带宽拓展技术搭建了1 W荧光型LED做光源、PIN光电二极管做探测器、单路速率610 Mb/s的实时传输演示系统，该系统在传输距离为6.2 m时的误码率为3.48×10^-5。在此基础上搭建了荧光型LED为光源、PIN光电二极管做探测器的、双向100 Mb/s无线光上网演示系统。     

基于光OFDM双极实数采样的密钥生成协议

针对光信道特性生成密钥十分困难的问题,提出一种室内环境中光正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)的密钥生成协议,以提升室内可见光通信(visible light communication, VLC)网络的保密性.该方法从光OFDM所产生的双极OFDM样本中生成密钥,分配一部分循环前缀样本并将其放置在信道影响较小的区域中,以在整个会话期间进行密钥提取.为了提供较高的物理层安全性,每个OFDM信号帧均由不同的密钥加密.蒙特卡洛仿真实验表明,所提方法在密钥生成过程中,平均电信噪比更高,端到端性能更优,适合于低复杂度、低失配率密钥提取的情形.     

可见光ACO-OFDM通信系统的选择性判决反馈均衡

针对非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)的可见光通信系统中发光二极管引起的非线性失真问题,提出了一种选择性判决反馈均衡(s DFE)方法.该法设计了一个具有选择反馈均衡功能的模块,用线性信号来补偿非线性信号解决了ACO-OFDM的非线性失真,所产生的线性补偿信号可根据限幅边界范围进行选择性判决反馈,实现补偿ACO-OFDM信号频谱.仿真结果表明:在不同光功率条件下,该方法能够有效改善误码率性能,比特误码率可以达到1.37×10~(-4),恢复信号的频谱幅度可达38 d Bm.