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基于正交幅度调制的室内可见光无线通信系统研究

作　者: 赵栋
导　师: 刘陈
学　校: 华中科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 正交幅度调制(QAM) 高功率LED 可见光通信数字调制器现场可编程门阵列(FPGA)
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

室内可见光无线通信系统是基于第四代环保节能照明光源白光发光二极管(LED)来设计的,该系统不仅能满足普通室内照明需求,而且能够进行高速光无线通信。随着白光LED照明技术的不断推广,该系统可以为未来高速宽带无线接入提供一种很好的解决方案。由于我国电力线分布广泛,而室内可见光通信系统还能与电力线通信结合起来,因此,室内可见光无线通信系统的研究有着十分重要的发展意义。本论文在前人研究的基础上,对正交幅度调制(QAM)在室内可见光无线通信中的应用进行了相关研究。该系统主要由三个模块组成:信号发射模块、信号接收模块和QAM调制解调模块。本论文对信号发射模块中的大功率白光LED驱动技术进行了深入研究,并对发射模块中各个子模块均进行了电路仿真,并给出了系统的仿真结果。信号接收模块中,对光电探测系统的频率特性和线性特性进行了电路仿真,并对实际接收系统进行了相关功能测试。QAM调制模块为基于现场可编程门阵列(FPGA)的全数字处理系统,该系统充分利用了FPGA的各种类型的I/O通道、数字信号处理单元、内置的随机存储器(RAM)单元、锁相环等各种功能及资源模块,用来对信号进行实时处理。最后,本论文对基于QAM的室内可见光无线通信系统进行了整体功能测试,并给出了相关测试结果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题研究背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状及趋势  9-10
  1.3 课题目标及研究任务  10-12
2 系统整体方案设计  12-17
  2.1 系统验证方案设计  12-14
  2.2 实际通信系统方案说明  14-16
  2.3 本章小结  16-17
3 发射部分硬件系统设计与测试  17-37
  3.1 发射系统组成  17
  3.2 发射系统设计  17-31
  3.3 Bias Tee 模块设计  31-33
  3.4 功放模块和Bias Tee 模块联合设计  33-34
  3.5 发射部分硬件系统测试  34-36
  3.6 本章小结  36-37
4 接收部分硬件系统设计与测试  37-52
  4.1 接收部分系统组成  37
  4.2 接收部分系统设计  37-51
  4.3 本章小结  51-52
5 基于FPGA 的QAM 调制系统  52-63
  5.1 QAM 调制与解调原理  52-54
  5.2 基于FPGA 的数字QAM 调制器设计  54-62
  5.3 本章小结  62-63
6 总结与展望  63-66
  6.1 论文总结  63-64
  6.2 后续研究与工作展望  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-70

基于正交幅度调制的室内可见光无线通信系统研究

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