基于DFT-SAMP算法的MIMO-VLC系统压缩感知信道估计

多输入多输出(Multiple-input-multiple-output,MIMO)可见光通信(Visible Light Communications,VLC)系统接收端需精确的信道状态信息用以解调信号,而常用的最小二乘算法对噪声敏感,估计误差较大,难以保证可靠性。基于信道稀疏特性,利用压缩感知方法进行MIMO-VLC信道估计,提出一种基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的稀疏度预测自适应匹配追踪(DFT Based Prediction-sparsity Adaptive Matching Pursuit,DFT-SAMP)算法。首先,通过DFT的稀疏度预测方法对信道冲激响应的稀疏度进行预估计,将估计的稀疏度作为算法初始步长,以快速逼近真实稀疏度,提高算法效率;其次,采用SAMP算法重构信道冲激响应,提高信道估计准确性,保证通信可靠性。基于2×2的MIMO-VLC系统信道估计实验结果表明,导频数为32时,本文算法相较于最小二乘算法在误码率满足前向纠错的误码率阈值(3.8×10^(−3))时所需的信噪比降低4.5 dB;利用DFT-SAMP算法进行信道估计,在保证可靠性的同时,运行效率相比SAMP算法提升约69%,为MIMO-VLC系统信道估计提供了更为有效的方式。

基于MIMO技术的可见光通信模型和技术分析

VLC(可见光通信)是一种新兴的无线光通信技术,它兼具照明和通信,具有多项优势和广阔的应用前景,已成为近年来研究的热点,结合MIMO(多输入多输出)等技术,可以大大提高其通信速率。研究人员已经提出了多种可用于VLC的MIMO模型和技术,国际上基于MIMO的光通信系统的研究有多点漫射MIMO系统、像素化MIMO系统、非成像MIMO系统和成像MIMO系统。文章对这些系统进行了探讨,总结了各种光MIMO通信模型的优缺点,可作为深入理解和进一步研究可见光MIMO通信技术的基础。

MIMO室内可见光通信系统仿真研究

为了提高室内可见光通信系统的速率和性能,采用OptiSystem软件在不同数据速率条件下对单输入单输出(SISO)室内可见光通信系统和多输入多输出(MIMO)室内可见光通信系统进行了眼图对比分析。仿真分析结果表明:MIMO室内可见光通信系统利用数据的并行传输,提高了系统的传输速率,提高了系统的性能。

干扰对光MIMO系统性能影响的研究

可见光通信技术是未来室内无线通信的一种极具潜力的解决方案。文章针对不同外部干扰类型对光MIMO(多输入多输出)系统性能的影响展开研究。首先,基于室内可见光MIMO系统模型,推导出了光MIMO系统性能误码率的表达式,分析了不同因素与光MIMO系统误码率之间的关系;然后根据该表达式,详细分析了不同干扰类型对光MIMO系统误码率的影响;最后,对实际情况中的干扰影响进行了模拟仿真,并通过对仿真结果的分析给出了干扰区分和切换判决的依据。

基于可见光通信的MIMO技术研究现状

随着灯光与光无线通信技术的结合,基于LED的可见光通信(VLC)越来越受到人们的关注.本文首先探讨了可见光通信的基带处理过程.为了提高室内照明度,LED阵列渐渐被广泛使用,基于此,可见光通信系统中基于LED阵列的MIMO技术也进入研究者的视野,因此,随后介绍了两种VLC-MIMO机制,并介绍了空时分组编码(STBC)在VLC-MIMO系统中的研究进展.作为对比,最后对LTE系统中的物理层处理过程和多天线技术进行技术探讨,并大胆预测了可见光通信基带处理后续可能发展的方向.

基于MIMO技术的可见光通信系统的研究

讨论了MIMO技术思想在可见光并行通信系统中的应用,探索并构建了一种更加高效的室内VLC并行通信系统。根据该方案搭建了实物演示系统,验证了其可行性,应用透镜搭建成像系统,进一步完善了系统模型,通过实验演示验证了其可行性。

基于MIMO的可见光通信中的信道均衡

针对基于多输入多输出(MIMO)的室内可见光通信(Visible-Light Communication,VLC)系统中存在的码间串扰(ISI)问题进行了分析,并提出了适用于MIMO可见光通信系统的信道均衡方案及实现方法。仿真实验结果表明,该方法可以有效降低MIMO可见光通信系统中的码间串扰的影响。

基于模代数预编码的MIMO室内可见光通信系统

针对基于模代数预编码(THP)的多用户多输入多输出(MIMO)室内可见光通信系统存在误码率高、功率利用率低的问题,提出一种基于格基规约THP的多用户MIMO(MU-MIMO)通信系统。通过改进的格基规约THP对信道矩阵进行优化使其满秩,在此基础上,设计多用户接收信号均衡分配方案。仿真结果表明,在信噪比较高且信道不稳定的情况下,MU-MIMO通信系统具有较强的鲁棒性以及较低的误码率,多用户接收信号均衡分配方案有效解决了THP算法中用户接收信息的公平分配问题。

MIMO室内可见光通信系统的同步方法研究

提出了一种适用于MIMO室内可见光通信系统的优化帧同步方法。阐述了优化方法的同步原理,给出了系统同步方法设计和优化方案同步流程。实验仿真结果表明,基于MIMO的多通道优化同步方法在牺牲有限同步建立时间的情况下,能大幅度降低漏同步概率,显著提高系统同步效率。

基于DSP的MIMO室内可见光通信系统数据处理

提出了一个基于TMS320F28335型浮点DSP的MIMO室内可见光通信系统数据处理方案。系统在数据传输方面运用了DSP的直接存储器访问(DMA)方式,能够满足实时信号处理中高速数据传输要求,且减小了CPU的负担,节省了整个系统的时间。实验结果表明,该数据处理方案克服了信道串扰带来的不利影响,准确性好,可靠性高,保证了系统数据的实时恢复。

基于LED阵列照明光分布和光伏电池阵列的高速可见光通信技术

研究分析Si-PvCA物理结构、光电特性与其电路拓扑结构等关键因素,并在此基础上提出了利用LED阵列照明空间光分布和电池板可细分重构特征,改善信噪比,实现空分多址(Space Division Multiple Access,SDMA)多输入多输出并发VLC,为LED阵列照明与Si-PvCA的VLC应用发展提供了新的研究思路和框架。

基于棱镜阵列接收机的多小区可见光系统研究

可见光通信具有环保、安全和能耗低等优点,是第5代移动通信的一个强有力补充。针对多小区多用户多输入多输出可见光通信系统中小区间干扰的问题,文章提出使用基于棱镜阵列的非成像接收机作为接收设备,并讨论了两种多小区划分方案来降低小区间干扰的影响,第1种是动态小区,第2种是非动态小区。仿真结果表明,经过光电探测器选择后,这两种方案都能有效地消除小区间干扰的影响。当用户处于干扰区时,动态小区方案的误比特率(BER)性能更优,但是其计算复杂度较高。当用户都处于非干扰区时,这两种方案的BER性能相同。

电力线通信与可见光通信融合的多输入多输出系统性能研究

提出了一种电力线通信(PLC)-可见光通信(VLC)融合的多输入多输出(MIMO)系统.采用二进制相移键控(BPSK)调制技术输入信号,依次通过PLC信道和VLC信道传输信息.仿真结果表明:相比于PLC的第二种参考信道,第一种参考信道的性能更好,且在无脉冲噪声的情况下,系统的误码率较低.此外,还研究了脉冲噪声参数对系统性能的影响.

基于SVD和GMD的水下可见光通信研究

为了提高系统的可靠性和传输质量,文章研究了多输入多输出可见光通信(Multiple-Input Multiple-Output Visible Light Communications,MIMO-VLC)系统中的预编码方案。奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的预编码方案会得到信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)相差较大的子信道,为此文章提出了一种基于SVD和几何均值分解(Geometric Mean Decomposition,GMD)的预编码方案。该方案可以有效地抑制用户间干扰,得到SNR相同的子信道,并且消除复杂的比特分配过程,并通过仿真结果把基于SVD和GMD的预编码方案与双SVD预编码方案进行对比,验证了该方案的可靠性。

可见光通信在物联网方向的应用与方案设计

本文对可见光通信系统在物联网中的应用进行了探讨,提出了一个基于MIMO VLC系统的数字化医院物联网传送解决方案。该方案能够充分利用可见光通信的优势,在数字化医院内实现高速、无电磁干扰以及可靠传送。

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。

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。