特种车内可见光通信系统光源布局优化

针对特种车内空间狭小、光源布局受限这一问题,对光照度及接收光功率进行了理论分析,对光源阵列位置下光照度及光功率的直射和一次反射的分布模型进行了分析与仿真。在光照度需求的约束条件下,根据光功率分布均匀原则提出了特种车辆内部由5个阵列光源形成中心补偿形布局的优化方案。仿真结果表明,在2 m2 m1.5 m的狭小空间内,运用该光源布局方案可得到平均接收光功率值为-0.5 dBm时的光照度范围为333.74~466.44 lx,均匀光照率为79.5%,可同时满足车内照度与数据通信需求。     

点对点可见光通信系统的光源优化布局研究

点对点可见光通信系统能够支持低能耗、高速率、大容量的数据交互业务。实际应用过程中,光源的选择与布局是关键研究技术之一。为进一步提高系统的通信性能,研究LED构成不同排列方式的阵列光源布局,提出了一种环形-角补偿的阵列光源布局。结果表明,这种光源布局方式能够有效增强接收端的光照度、接收功率及信噪比,并且提升接收端的信号质量,从而有益于点对点高速可见光通信系统的实现与推广。     

基于改进粒子群算法的室内可见光通信系统灯源布局

针对传统室内可见光通信(VLC)系统中光源分布的不均匀性导致的通信盲区和通信质量不平稳等问题,提出一种位置和灯源参数联合优化的方法.该方法在不改变传统布局的总功率前提下进行发光二极管(LED)阵列的重新分配,其次遍历搜寻各LED阵列的最优位置,最后运用改进的粒子群优化(PS0)算法对各LED阵列中的参数进行优化.仿真结...     

可见光通信系统中光源优化方案的研究

本文提出了一种基于可见光通信(VLC)系统的发射光源优化控制方案,将用户需求、网络性能指标与系统模型相结合,能够实现单(多)用户及不同应用场景条件下最优的发射光源方案。该方案系统除了包含发射光源、探测器阵列和光电转换装置等传统VLC系统组件外,还增加了发射光源控制模块、运算处理模块和数据存储模块,最终实现对光源发射参数的优化控制。     

基于LED 灯的室内可见光通信系统仿真分析

白光LED灯几MHz到几百MHz的调制带宽使其在照明的同时兼具通信功能。首先提出了照度均方差最小化准则来设计LED灯在室内的布局问题,分别考虑了不包含墙壁反射和包含墙壁反射两种情况下对室内照度分布的影响,分别给出了两种情况下白光LED灯的最优布局。然后分析了室内视距链路(不包含墙壁反射)和非视距链路(包含墙壁反射)下的室内照度分布、接收功率分布以及信噪比分布。非视距链路相对于视距链路来说,室内照度分布和接收功率分布明显增加,但是信噪比明显下降,这主要是由于非视距链路下墙壁反射产生的码间干扰所致。     

改善室内可见光通信系统性能的关键技术研讨

在目前的现状下,室内照明技术呈现迅速发展的基本趋势,而相应的通信系统性能也获得了明显改进。对于室内运用的可见光通信系统来讲,关键在于明确系统的基本通信性能,进而给出改善通信系统总体性能的可行技术对策。     

室内VLC系统光源布局设计

在可见光通信系统中,光源具有照明和通信的双重作用,由于房间的大小以及室内环境各不相同,难免会存在光照射不到或者光线比较微弱的地方,这些地方很有可能成为通信的盲区,这将会大大影响通信的质量,为了解决阴影效应,需合理对光源进行布局设计,以4 m4 m3 m房间为模型,采用四个LED列阵作为室内光源,将单个的LED光源看做朗伯光源,服从朗伯辐射模型,通过公式计算结合软件仿真分析对比得出了采用99大小的LED列阵,列阵距离屋顶边缘0.4 m,LED光源间的间距为0.03 m时,在满足国际室内照明标准的前提下,在距离屋顶2.25 m的4 m4 m接收平面上光照度分布最均匀,其均匀度达到90.4%。该光源列阵布局模型可推广到任意尺寸房间,为室内办公照明中光源的布局提供了一种可行的方案。     

可见光通信系统接收机的优化设计与性能分析

文章在室内多小区可见光通信(VLC)系统中设计了一种使用视场角(FOV)不同的两种光电二极管(PD)的角度分集光接收机(2FOV-ADR),并且以面积频谱效率(ASE)最大化为目标进一步对接收机进行参数优化,包括接收机PD的仰角以及采用的合并方式。考虑了4种合并方案,即等增益合并(EGC)、选择合并(SBC)、最大比合并(MRC)和最小均方误差(MMSE)合并。作为对比,也仿真了单PD接收机(SR)和传统角度分集接收机(ADR)的室内信干噪比(SINR)分布及ASE性能。仿真结果表明,2FOV-ADR极大地改善了室内SINR分布,相比于单PD接收机和传统ADR,小区边缘位置处的SINR分别得到30和20 dB的改善,并且在不同用户数下,2FOV-ADR都具有最高的ASE。因此,2FOV-ADR可以实现比单PD接收机和传统ADR更优的性能。     

基于MIMO的可见光通信系统研究

可见光通信是利用LED发出的可见光传输信息的,可见光通信兼顾照明和通信,同时LED具备发光强度高、耗能低、无电磁干扰,有着巨大的发展潜力。文章指出,将MIMO技术应用于可见光通信系统,合理地对LED进行布局,可提升系统的可靠性。同时文章研究了可见光通信系统中的调制技术,比较了几种常见的调制技术,分析了各自的优缺点。     

MIMO室内可见光通信系统的同步方法研究

提出了一种适用于MIMO室内可见光通信系统的优化帧同步方法。阐述了优化方法的同步原理,给出了系统同步方法设计和优化方案同步流程。实验仿真结果表明,基于MIMO的多通道优化同步方法在牺牲有限同步建立时间的情况下,能大幅度降低漏同步概率,显著提高系统同步效率。     

支持终端晃动的多光源可见光通信系统有效容量研究

作为下一代网络的重点候选技术,可见光通信(VLC)以其超高的传输速率有望提供严格的时延服务质量(QoS)保障。现有VLC研究大多假设终端在接收信号过程中始终保持垂直向上。然而,在实际VLC系统中,终端晃动将对接收端入射角产生较大的影响,从而对VLC的信道增益与传输速率产生影响。该文针对统计时延QoS约束下多光源VLC系统晃动终端的可达传输速率展开研究。首先,基于3维离散时间马尔可夫链,提出VLC终端3自由度晃动模型,从时间相关性的角度刻画了VLC终端的随机晃动过程;其次,将终端晃动下多光源VLC系统的矢量传输过程映射为马尔可夫式服务过程,基于有效容量理论,研究支持终端晃动的VLC系统在统计时延QoS约束下的可达传输速率;最后,通过仿真实验说明了终端晃动对VLC系统容量的影响并验证了所推导有效容量的准确性。     

LED可见光通信系统中的程序设计

介绍了所设计的LED可见光通信系统的发射端及接收端程序设计概况，对程序设计中若干关键问题处理方法及注意事项做了阐述，并对实验中遇到问题的可能原因进行了讨论。     

基于自适应OFDM的室内可见光通信系统性能研究

为了提高室内可见光通信(VLC)系统性能并充分利用信道带宽资源,将OFDM与自适应技术结合应用于VLC系统中.讨论了系统反馈途径的实现方法,在室内空间环境建模的基础上,对自适应OFDM通信系统的吞吐量和误码率进行了Matlab仿真和分析.     

基于DSP的MIMO室内可见光通信系统数据处理

提出了一个基于TMS320F28335型浮点DSP的MIMO室内可见光通信系统数据处理方案。系统在数据传输方面运用了DSP的直接存储器访问(DMA)方式,能够满足实时信号处理中高速数据传输要求,且减小了CPU的负担,节省了整个系统的时间。实验结果表明,该数据处理方案克服了信道串扰带来的不利影响,准确性好,可靠性高,保证了系统数据的实时恢复。     

相位调制技术对可见光通信系统性能的影响研究

针对可见光通信系统中误码率较高的问题,提出基于相位调制技术的可见光通信系统。首先分析可见光通信系统的光源布局并构建优化模型,对LED功率因子优化,提升功率分布匀称度;然后使用白光作为信号发射源,利用光电检验器作为接收机,使用希尔伯特变换原理得到正交滤波器组的互激反映模式,构建出相位调制技术的可见光通信系统模型;最后运用已得的高斯信道误码率,经过调整信噪比数值,对其进行误码性能分析。仿真实验结果表明,与传统方法相比,本文方法能够减少系统传输误码率,保证用户及时获取信息,具备很强的应用价值。     

基于MIMO室内可见光通信系统最大化保密速率分析

可见光通信(VLC)物理层安全研究对于VLC的商用化和普及有着重要的作用.以一个多输入多输出(MIMO)室内VLC系统为模型,先分别推导了窃听者串通和非串通情况下的保密容量下限表达式并进行分析对比,然后针对非串通情况提出了一种最优的波束赋形方案来最大化保密速率,最后进行了数值仿真.仿真结果表明:非串通情况下的保密容量优...     

基于U-OFDM的室内可见光通信系统调光控制方法

作为未来短距离无线通信有效可选方案的可见光通信,照明控制是其面临的主要挑战之一.在分析了采用连续电流调节(CCR)和脉冲宽度调制(PWM)两种调光控制技术的OFDM系统工作原理的基础上,提出了一种新的室内可见光高速通信调光控制系统设计方案.该方案将照明应用中的两种调光技术引入到功率效率高、误码性能好的单极性光OFDM(Unipolar OFDM)系统中,在提供良好传输性能的同时实现了照明信号的连续调节和线性调节功能.仿真实验表明,提出的方案调光控制性能与非对称消波光OFDM (ACO-OFDM)系统接近,而误码性能则优于后者,即U-OFDM调光控制系统可在不牺牲照明质量的同时获得更好的误码性能.