可见光通信叠加ACO-OFDM调制技术

有限层信息流叠加时频谱能量有效正交频分复用(SEE-OFDM)技术与直流偏置光正交频分复用(DCOOFDM)技术的频谱效率存在差距。针对该问题,提出一种基于SEE-OFDM的叠加非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)调制技术。通过改变不同层信息流的调制阶数,使得叠加ACO-OFDM的频谱效率与DCO-OFDM相等。对系统误比特率(BER)进行理论分析,确定系统BER最小时的调制阶数组合算法,并提取每层信息流在解调时的子载波。实验结果表明,当频谱效率为1.5时,在线性AWGN信道下叠加ACO-OFDM技术的BER性能要优于DCO-OFDM技术与ACO-OFDM技术。

可见光ACO-OFDM通信系统的选择性判决反馈均衡

针对非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)的可见光通信系统中发光二极管引起的非线性失真问题,提出了一种选择性判决反馈均衡(s DFE)方法.该法设计了一个具有选择反馈均衡功能的模块,用线性信号来补偿非线性信号解决了ACO-OFDM的非线性失真,所产生的线性补偿信号可根据限幅边界范围进行选择性判决反馈,实现补偿ACO-OFDM信号频谱.仿真结果表明:在不同光功率条件下,该方法能够有效改善误码率性能,比特误码率可以达到1.37×10^(-4),恢复信号的频谱幅度可达38 d Bm.

可见光通信光OFDM技术的性能评估

首先分析了3种典型的用于可见光通信(visible light communication,VLC)的光正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术——基于直流偏置的光正交频分复用(DC-biased optical OFDM,DCO-OFDM)、非对称裁剪的光正交频分复用(asymmetrically clipped optical OFDM,ACO-OFDM)以及分层非对称裁剪的光正交频分复用(layered asymmetrically clipped optical OFDM,LACO-OFDM)的原理、系统模型以及各自的优势和劣势,然后将它们与物理下行共享信道(physical downlink shared channel,PDSCH)的完整流程结合进行链路级仿真,客观评估其性能并进行横向对比。通过仿真验证,在码率和发射信号的平均功率相同时,ACO-OFDM的信噪比(signal-to-noiseratio,SNR)-误块率(blockerrorrate,BLER)性能与DCO-OFDM基本接近,但DCO-OFDM需要额外消耗功率保证信号为正数,ACO-OFDM的频谱利用率较低。相比ACO-OFDM,LACO-OFDM通过分层提高了频谱利用率,但由于各层之间的干扰,层数越多,系统的BLER性能越差。因此,需要综合考虑在具体的应用场景下VLC系统对频谱利用率、功率利用率以及BLER性能的要求,选择合适的光OFDM调制方案。

大气激光通信非对称限幅光正交频分复用技术

将一种新的正交频分复用调制技术运用到大气激光通信系统中,分析了采用这种非对称限幅光正交频分复用调制技术的大气激光通信系统在大气湍流信道下的性能.在此基础上,把非对称限幅光正交频分复用调制方案与传统的开关键控及直流偏置光正交频分复用调制方案进行了比较,并在大气湍流信道中进行了仿真.仿真结果表明:非对称限幅光正交频分复用调制技术增强了系统对大气湍流的抗干扰能力,该方案可以满足大气激光通信系统的需要.

非对称限幅光正交频分复用系统中峰值平均功率比抑制方法研究

为了降低非对称限幅光正交频分复系统中高峰值平均功率比对紫外光通信系统性能的影响,根据非对称限幅光正交频分复系统的特殊信号形式,对传统压缩扩张变换算法和选择性影射算法进行了结构上的改进,将改进后的算法运用到基于非对称限幅光正交频分复技术的紫外光通信系统中,可以使系统峰值平均功率比平均得到3dB的性能改善.在此基础上,为了进一步降低系统峰值平均功率比,采用了压缩扩张变换-选择性影射串行联合算法,能够使系统峰值平均功率比降低近5dB,该联合算法能够很好地降低非对称限幅光正交频分复用系统的峰值平均功率比,可以满足紫外光通信系统的需求.

结合混合OFDM技术的LED室内定位算法

现有的许多LED室内定位系统,其定位精度都受限于室内环境中的多径干扰.鉴于OFDM可在抵抗多径干扰的同时提高传输速率,提出了一种结合混合OFDM的LED室内定位算法,利用非对称限幅光OFDM调制奇载波,脉冲幅度调制-离散多音频调制技术调制偶载波的虚部,并使用接收信号强度技术确定接收机的坐标.计算了一个房间中每个点的定位误差,分析了不同系统参数对定位精度的影响,并与仅结合非对称限幅光OFDM的定位系统进行比较分析.仿真结果表明:本算法在存在多径干扰的情形下仍可实现误差低于0.2m的高精度定位,并优于仅结合非对称限幅光OFDM的室内定位算法.

可见光通信单极性非对称限幅光OFDM技术研究

为了提升非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)的频谱效率,提出了一种单极性非对称限幅光OFDM(UACO-OFDM)调制技术。UACO-OFDM是由ACO-OFDM和单极性OFDM(UOFDM)两种光OFDM信号组成,不同长度的信号在发送端按照一定规则进行叠加。然后通过发光二极管(LED)进行传输,在接收端只用1个光电检测器(PD)接收光信号,采用干扰消除方法依次对不同信号进行解调。当调制阶数相同时,UACO-OFDM的频谱效率要高于ACO-OFDM。在频谱效率相等的情况下,对UACO-OFDM和其他传统光OFDM调制方式的误比特率(BER)和峰均比(PAPR)性能进行对比分析。仿真结果表明,UACO-OFDM的BER性能更优。与频谱能量有效OFDM(SEE-OFDM)相比,当子载波数为64时,两者的PAPR性能比较接近;当子载波数为256和1 024时,UACO-OFDM比SEE-OFDM的PAPR分别低2dB和5dB以上。

结合PWC技术的LED室内定位算法

为进一步提高基于发光二极管(LED)室内定位系统的精度,提出一种结合成对编码(PWC)的LED室内定位算法.通过将性能较好的子载波与性能较差的子载波进行PWC处理,可缓解由系统噪声分布不均造成的载波间信噪比不均衡的问题,从而提高系统的性能,且PWC技术在预编码阶段不增加开销,解码复杂度低.该定位算法利用非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)调制奇载波,然后将调制后的子载波进行PWC处理,在接收端使用接收信号强度(RSS)技术获取位置信息.计算了在确定高度下房间里每个点的定位误差,并与仅基于ACOOFDM的传统定位算法进行了比较.仿真结果表明:结合PWC技术后系统的总均方根(RMS)误差从0.27 m降低到了0.20 m,优于仅基于ACO-OFDM的传统定位算法.