包含非视距链路的室内可见光通信倾角式光学接收端的设计与分析

室内可见光通信是一种利用室内照明白光LED灯来实现高速通信的新兴技术。当接收器在室内角落时较大的接收角限制了光电探测器的接收功率,从而降低了系统信噪比。为了实现接收器在室内各个位置处均能获得最大功率,提出了包含非视距链路情况下（墙壁一次反射）倾斜探测器接收面的设计方法,即在考虑视距链路（直射）的同时,还考虑了墙壁一次反射非视距链路下倾斜接收器的倾角设计。在室内各个位置处的最优倾斜角度可以通过牛顿算法得到,该快速算法的迭代次数仅为3～4次。仿真结果表明,倾斜接收器后系统最小信噪比提高大约5 d B,最大信噪比和平均信噪比均提高大约2 d B。尤其对改善室内角落处的信噪比最为显著。

雾环境下非视距散射光通信最佳链路分析

基于概率论和随机迁移理论,建立多次散射随机模型,采用蒙特卡洛方法仿真分析了辐射雾条件下,不同的通信距离条件时,近红外信号光在大气传输信道中传输的路径损耗与能见度之间的关系,指出在给定的通信距离以及给定的系统发送端发送仰角和发送光束束散角,接收端接收仰角和接收视场角等几何参数下,会存在一个能见度使得在这个能见度条件下信号光传输的损耗最小。在通信距离、能见度给定的情况下,针对大气散射通信几何构架中的各个参数的改变都会对非视距大气散射光通信链路路径损耗产生影响,通过模型仿真,提出辐射雾环境下最优化通信链路几何构架。仿真中采取808 nm波长的激光二极管(LD)作为光源。

非视距可见光信道的法向量倾斜技术研究

根据墙面的光学反射情况,介绍了两种非视距链路信道,分别为镜面反射信道和漫反射信道,并将两种非视距链路信道和视距链路信道相结合,构造两种不同的组合信道。在此基础上,做了不同组合信道中法向量倾斜技术信道解相关性能的仿真对比实验,并对仿真结果进行分析。

非视距大气散射光通信最优化链路分析与设计

提出平均散射相函数,更为准确地反映了云滴粒子的角散射强度分布特性;基于概率论和随机迁移理论,以马尔可夫数据链的形式建立多次散射随机分析模型,借助蒙特卡罗仿真得到给定通信几何构架下的非视距大气光散射链路路径损耗特性;针对大气链路中有无云存在两种实际,从大气气溶胶散射和云散射两个方面分析非视距大气光散射链路的最优化通信构架设计;通过模型仿真结果与实地实验数据的对比验证了分析的合理性。结论与波长相关,实验及仿真均采用808nm波长的激光二极管(LD)作为光源。

漫反射对白光可见光通信系统性能影响的实验研究

针对室内白光可见光通信系统基本集中在直射链路的研究时忽视了漫射链路实际应用价值的问题,通过建立一个封闭的实验空间环境,设计可见光通信实验系统,测量漫反射信号的空间分布规律,探索漫反射信号在实际环境中应用的可行性,并进行了基于漫反射的白光可见光通信实验。实验结果表明:漫反射为可见光通信直射链路中阻塞、阴影所导致的信号中断以及室内角落通信质量差等问题提供了解决途径。