發(fā)布時間：2018-05-26 20:27

  本文選題：可見光通信 + 翻轉(zhuǎn)正交頻分復(fù)用��； 參考：《東南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,可見光通信(visible light communication,VLC)作為一門新興的無線光通信技術(shù)正被越來越多的學(xué)者所關(guān)注。該技術(shù)采用強度調(diào)制/直接檢測(intensity modulation and direct detection,IM/DD)方式對光源強度進行調(diào)制以傳輸信號,因此需確保發(fā)送信號為正實數(shù)。而翻轉(zhuǎn)正交頻分復(fù)用(flipped orthogonal frequency division multiplexing,Flip-OFDM)技術(shù),作為一種適用于IM/DD的單極性O(shè)FDM技術(shù)具有著硬件復(fù)雜度較低和功率效率高等優(yōu)勢,在現(xiàn)階段中正被廣泛關(guān)注與研究。因此,本文將基于Flip-OFDM可見光通信系統(tǒng)對相關(guān)技術(shù)展開研究與改進。首先,對可見光通信系統(tǒng)進行了整體概述,并闡述了本文研究Flip-OFDM可見光通信系統(tǒng)的意義與價值。接著,簡述了分集合并技術(shù)的基本原理,并基于時域和頻域分集合并技術(shù)提出了一種新型Flip-OFDM接收機技術(shù)。該技術(shù)充分利用接收到的正負子幀信息對原系統(tǒng)通信性能進行優(yōu)化。仿真表明,本章所提出的新型接收機,尤其是頻域分集合并接收機,在加性白高斯噪聲(additive white Gaussian noise,AWGN)信道和非視距(non-line-of-sight,NLOS)信道中與常規(guī)接收機、新型閾值接收機相比,誤比特率(bit error ratio,BER)性能均顯著提高。此外,與迭代接收機相比,頻域分集合并接收機大大簡化了原有接收機的計算復(fù)雜度。然后,基于預(yù)編碼器與均衡器的自適應(yīng)聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)提出了新型預(yù)編碼Flip-OFDM系統(tǒng),并通過限定發(fā)送信號功率來降低最大峰值平均功率比(peak to average power ratio,PAPR)出現(xiàn)的概率。此外,本文將預(yù)編碼系統(tǒng)與Flip-OFDM接收機技術(shù)相結(jié)合,在充分利用接收信號功率的同時進一步對系統(tǒng)性能進行優(yōu)化。仿真結(jié)果表明,新型預(yù)編碼Flip-OFDM系統(tǒng),尤其是與接收機技術(shù)結(jié)合后的新技術(shù),在AWGN信道和NLOS信道中BER性能均顯著提高。其中,本文所提出的PE-Scale預(yù)編碼系統(tǒng)的頻域接收機技術(shù)在NLOS信道中相對性能最優(yōu)。最后,基于雙邊削波與PE-Scale預(yù)編碼系統(tǒng)提出了新型削波PE預(yù)編碼Flip-OFDM系統(tǒng),進一步解決高PAPR問題。其中,雙邊削波技術(shù)的引入會對原有通信系統(tǒng)的BER性能產(chǎn)生不利影響,因此在新系統(tǒng)的預(yù)編碼器設(shè)計中融入了削波信息以減小削波引起的性能損失。仿真結(jié)果表明,與其他系統(tǒng)相比,在NLOS信道中削波PE預(yù)編碼Flip-OFDM系統(tǒng)因削波產(chǎn)生的性能損失最少。此外,將各削波預(yù)編碼系統(tǒng)與接收機技術(shù)相結(jié)合,在NLOS信道中新型削波PE預(yù)編碼系統(tǒng)的頻域接收機技術(shù)綜合性能最優(yōu)。
[Abstract]:In recent years, as a new wireless optical communication technology, visible light communication has been paid more and more attention by more and more scholars. The intensity modulation / direct detection of intensity modulation and direct detection / IM-DDD is used to modulate the intensity of the light source to transmit the signal, so it is necessary to ensure that the transmitted signal is a positive real number. As a unipolar OFDM technology suitable for IM/DD, flipped orthogonal frequency division multiplexing Flip-OFDM technology has the advantages of low hardware complexity and high power efficiency. Therefore, this paper will research and improve the related technologies based on Flip-OFDM visible light communication system. Firstly, the paper gives a general overview of the visible light communication system, and expounds the significance and value of the study of Flip-OFDM visible light communication system in this paper. Then, the basic principle of diversity combining technology is briefly introduced, and a new Flip-OFDM receiver technology is proposed based on time-domain and frequency-domain diversity combining techniques. This technique optimizes the communication performance of the original system by using the received positive and negative subframe information. Simulation results show that the new receiver proposed in this chapter, especially the frequency-domain diversity combining receiver, is compared with the conventional receiver and the new threshold receiver in additive white Gaussian noise (AWGN) channel and non-line-of-sight (non-line-of-sight) channel. The bit error rate (BER) of bit error ratio per) was improved significantly. In addition, compared with the iterative receiver, the frequency domain diversity combining receiver greatly simplifies the computational complexity of the original receiver. Then, a novel precoding Flip-OFDM system is proposed based on the adaptive joint optimization technique of precoder and equalizer, and the probability of peak to average power ratio is reduced by limiting the transmitted signal power. In addition, the precoding system is combined with Flip-OFDM receiver technology to optimize the system performance while making full use of the received signal power. The simulation results show that the performance of the new precoding Flip-OFDM system, especially the new one combined with the receiver technology, is significantly improved in both AWGN and NLOS channels. Among them, the frequency domain receiver technique of PE-Scale precoding system proposed in this paper has the best relative performance in NLOS channel. Finally, based on the bilateral clipping and PE-Scale precoding system, a new clipping PE precoding Flip-OFDM system is proposed to solve the problem of high PAPR. The introduction of bilateral clipping technology will adversely affect the BER performance of the original communication system, so the clipping information is incorporated into the design of the new system precoder to reduce the performance loss caused by clipping. The simulation results show that, compared with other systems, clipping PE precoding Flip-OFDM system has the least performance loss due to clipping in NLOS channel. In addition, combining each clipping precoding system with receiver technology, the comprehensive performance of the new clipped PE precoding system in frequency domain is optimized in NLOS channel.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.1

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本文編號：1938785