由于無線終端廣泛使用使得頻譜資源越來越緊張,而可見光光譜擁有380-780nm的巨大帶寬,非常具有應(yīng)用和研究的價(jià)值,因此可見光通信對于傳統(tǒng)無線通信是一個(gè)十分有益的補(bǔ)充。在可見光通信系統(tǒng)中,作為可見光通信發(fā)送端的發(fā)光二極管（Light Emitting Diode,LED）可以同時(shí)兼顧日常照明和傳輸信息�？梢姽馔ㄐ诺难芯可婕罢{(diào)制、編碼、多輸入多輸出（Multi-input Multi-output,MIMO）、信道建模、發(fā)送端接收端設(shè)計(jì)等。已有研究工作中,可見光通信的場景多局限于發(fā)送端LED在線性工作區(qū)發(fā)光,此時(shí)要求接收端探測器可以接收到足夠強(qiáng)的光信號。然而可見光通信的可以研究的通信場景不僅有強(qiáng)光照的通信場景,也應(yīng)當(dāng)涉及弱光信號和弱光環(huán)境的可見光通信,例如深海通信中長距離傳輸、井下的長距離傳輸、有遮擋的可見光通信、非視距散射通信等。綜上,本論文將探究可見光通信中弱光信號在不同背景強(qiáng)度下的基本特征以及弱光通信性能,并針對不同的通信場景提出弱光信號的檢測方法。本論文首先討論了弱背景光照下弱光信號的信號建模及檢測方法,并深入探究了弱背景光照下弱光信號的狀態(tài)轉(zhuǎn)移特點(diǎn)及其傳輸速率和更有效的檢測方法... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語
第1章 緒論
    1.1 背景介紹
        1.1.1 無線光通信
    1.2 可見光通信系統(tǒng)中的發(fā)送端與相關(guān)探測器
        1.2.1 LED簡要介紹
        1.2.2 雪崩光電二極管
        1.2.3 單光子探測器
        1.2.4 光電倍增管
        1.2.5 可見光通信中待解決的幾個(gè)問題
    1.3 研究進(jìn)展與動機(jī)
        1.3.1 弱光通信系統(tǒng)與弱光信號模型
        1.3.2 強(qiáng)背景光下的可見光通信
        1.3.3 散射通信與序貫檢測
    1.4 研究的主要問題以及本文結(jié)構(gòu)
        1.4.1 研究的主要問題以及解決思路
        1.4.2 本文結(jié)構(gòu)
第2章 弱背景光弱光通信信號特征分析與信號檢測
    2.1 弱光通信系統(tǒng)模型與弱光信號特征
        2.1.1 系統(tǒng)模型
        2.1.2 弱光信號特征
    2.2 接收機(jī)設(shè)計(jì)
        2.2.1 波形采樣接收機(jī)
        2.2.2 脈沖計(jì)數(shù)接收機(jī)
        2.2.3 波形采樣與脈沖計(jì)數(shù)聯(lián)合檢測
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.4 本章總結(jié)
第3章 基于隱式馬爾可夫模型的弱光通信
    3.1 弱光通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與隱式馬爾可夫模型弱光信號模型
        3.1.1 弱光通信系統(tǒng)
        3.1.2 隱式馬爾可夫模型弱光信號特性
        3.1.3 隱式馬爾可夫弱光信號模型
    3.2 隱式馬爾可夫模型弱光信號理論傳輸速率
    3.3 基于隱式馬爾可夫模型的弱光信號檢測
        3.3.1 基于網(wǎng)格動態(tài)規(guī)劃的維特比算法
        3.3.2 單比特最大似然信號檢測
    3.4 仿真結(jié)果及分析
        3.4.1 傳輸速率
        3.4.2 算法誤碼性能比較
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較
    3.5 本章總結(jié)
第4章 強(qiáng)背景光下的弱光信號通信性能分析
    4.1 系統(tǒng)模型與信號特征
    4.2 基于直流背景光的可達(dá)速率與鏈路預(yù)算
        4.2.1 基于直流背景光的可達(dá)速率
        4.2.2 基于直流背景光的鏈路預(yù)算
    4.3 本章總結(jié)
第5章 弱光通信中的序貫檢測
    5.1 單接收機(jī)系統(tǒng)模型
        5.1.1 基于二元假設(shè)下的序貫檢測
        5.1.2 基于NP準(zhǔn)則的序貫檢測
    5.2 基于單光子計(jì)數(shù)器的序貫檢測
        5.2.1 單光子計(jì)數(shù)器的信號特征與序貫檢測
        5.2.2 基于固定樣本數(shù)量的檢測
    5.3 基于單PMT探測器的序貫檢測
        5.3.1 基于PMT檢測的信號特征
        5.3.2 基于單PMT探測器的序貫檢測算法
    5.4 基于多接收機(jī)的序貫檢測
        5.4.1 基于光子計(jì)數(shù)器和PMT的多接收機(jī)LLR計(jì)算
    5.5 仿真結(jié)果及分析
        5.5.1 單接收機(jī)序貫檢測仿真結(jié)果及分析
        5.5.2 多接收機(jī)聯(lián)合序貫檢測
    5.6 本章總結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文的研究成果
    6.2 存在的問題以及未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]室內(nèi)LED可見光定位若干關(guān)鍵技術(shù)的比較研究[J]. 趙嘉琦,遲楠.  燈與照明. 2015(01)
[2]改善室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 傅倩,陳長纓,洪岳,鄧韡.  自動化與信息工程. 2010(02)



本文編號：3205265