天线布局对于MIMO可见光通信的影响

针对多输入多输出(MIMO)的室内可见光通信(VLC)系统,通过改变发光二极管(LED)及光接收机的空间分布,分析了天线布局对于系统性能的影响。VLC系统采用基于朗伯辐射的信道模型,使用常见的重复编码(RC)、空间复用(SMP)和空间调制(SM)3种MIMO技术,分析了两种系统。第1种为4×6系统,即发射端的4个LED采用正方形布局,光接收机的6个探测器采用正六边形、矩形和三角形布局。仿真结果表明,在室内中心处,对于RC,三角形布局的误码率(BER)性能最好;对于SMP和SM,正六边形和三角形的性能相近,且优于矩形布局。在室内非中心处,正六边形是3种技术的最优选择。第2种为8×8系统,LED和光检测器分别采用正八边形、正方形布局。仿真结果表明,发送端采用正方形布局时系统性能较好。

DWDM系统中基于高斯噪声模型的调制格式识别研究

采用高斯噪声(GN)模型,研究了密集波分复用(DWDM)系统中不同调制格式的识别性能。调制格式共有23种,除包含MASK、MPSK和MQAM等规则调制格式外,也包含二维最优星座图、高阶APSK星座图等经过性能优化的调制格式。针对MASK、MQAM和MAPSK调制识别的部分特征参数随信噪比(SNR)变化的问题,提出了基于训练序列的阈值优化方法,使其低SNR下的识别率提高至93%以上。研究了DWDM系统的色散(CD)、非线性及传输距离对识别率的影响,仿真分析了不同调制格式的识别性能。仿真结果表明,MAPSK是最优的调制类型,识别率高于99%;二维最优星座图是次优的调制类型,其识别率高于93%。

多输入多输出可见光通信的天线布局研究

通过改变LED及光电探测器(PD)的空间分布,得到不同的天线布局,同时通过改变LED间距dTX、发射端和接收端平面的高度差h等条件,得到了不同的信道传输矩阵H,仿真分析了以上各种情况下的室内可见光通信系统(VLC)的性能。结果表明,影响VLC性能的关键参数包含最小欧式距离dmin和行列式Det(H)。根据系统的关键参数,将天线布局分为圆形布局和格点布局两类,圆形布局是指所有LED或PD均匀地分布在一个圆上,而格点布局是指所有LED或PD均分布在二维平面中的格点上。仿真结果表明,当dTX变化时,在采用圆形布局的系统中,行列式Det(H)是影响误码率(BER)的关键因素;在采用格点布局的系统中,dmin和Det(H)均是影响系统误码率的关键因素,但在dTX的一定范围内dmin是决定系统性能的关键因素。而当h发生变化时Det(H)是影响系统性能的关键因素。