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脉冲和OFDM双重调制高速可见光通信研究

作　者: 汪顺钱
导　师: 樊凌涛
学　校: 华东理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 可见光通信白光LED OFDM调制双重调制
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

LED以其效率高、功耗低、响应速度快、使用寿命长等优点已经成为新一代的照明技术,并将逐渐在办公楼宇和家庭等场所普及。可见光通信是以照明LED作为信息传输载体的短距无线通信技术。与传统射频无线通信相比,可见光通信具有高发射功率、高数据传输速率、对人体无伤害、无电磁波干扰等优点,为数据网络提供了全新的接入方式。同时,可见光通信可能更适用于智能交通系统及医院和机场等电磁敏感场合。本文首先对基于白光LED的可见光通信系统的特点、应用场合以及研究现状和发展趋势进行了介绍,分析了白光LED的光谱响应特性、室内可见光通信信道的基本模型,以及采用OOK、PPM、NRZ-OOK蓝光调制的可见光通信系统进行了分析。针对通常应用于室内的白光LED器件特点和传输存在的多径效应,对影响数据传输速率的关键因素调制技术进行了深入研究。一方面把OFDM调制技术用于VLC,证明了OFDM在VLC中同样具有优越性,另一方面为了更有效地利用单芯白光LED的光谱提高传输速率,提出了脉冲和OFDM双重调制的可见光通信方式,通过Simulink建模仿真,证明了双重调制的可行性,能够实现更高速的传输。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 可见光通信技术概况  9-10
    1.1.1 LED照明技术的发展  9
    1.1.2 可见光通信技术的特点  9-10
    1.1.3 可见光通信技术的应用领域  10
  1.2 可见光通信研究现状  10-12
    1.2.1 国外的研究状况  10-12
    1.2.2 国内研究状况  12
  1.3 VLC的研究方向及发展趋势  12-13
第2章可见光通信背景技术介绍  13-29
  2.1 VLC通信系统  13-14
  2.2 白光LED基本特性  14-17
    2.2.1 白光LED的响应特性  15
    2.2.2 单芯和三芯白光LED的性能分析  15-16
    2.2.3 LED的驱动电路  16-17
  2.3 室内可见光通信信道  17-22
    2.3.1 室内可见光通信信道的基本原理  19-20
    2.3.2 可见光通信信道模型  20-22
  2.4 可见光通信调制解调技术  22-28
    2.4.1 可见光OOK,PPM,DPIM调制  22-25
    2.4.2 OOK-NRZ不归零调制  25-28
  2.5 本章结论  28-29
第3章可见光OFDM调制技术  29-43
  3.1 OFDM的原理  29-30
  3.2 串并变换  30-31
  3.3 子载波调制  31-32
  3.4 DFT的实现  32-33
  3.5 保护间隔、循环前缀和子载波数的选择  33-35
  3.6 可见光OFDM调制  35-42
    3.6.1 可见光OFDM信号  35-36
    3.6.2 可见光OFDM系统  36-37
    3.6.3 可见光OFDM仿真  37-42
  3.7 本章小结  42-43
第4章基于脉冲和OFDM双重数据调制的可见光通信  43-50
  4.1 脉冲和OFDM双重数据调制的原理  43-45
    4.1.1 双重数据调制发射端数据处理  43-44
    4.1.2 双重数据调制接收端数据处理  44-45
  4.2 双重数据调制发射端的设计  45-48
  4.3 双重数据调制接收端的设计  48-50
第5章基于脉冲和OFDM可见光通信系统构建及仿真分析  50-58
  5.1 脉冲和OFDM调制系统构成  50-52
  5.2 SIMULINK模块的实现  52-57
    5.2.1 OFDM调制通道模块及仿真  52-54
    5.2.2 OOK调制通道模块及仿真  54-57
  5.3 仿真结论  57-58
第6章结论  58-59
  6.1 全文总结  58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-62
致谢  62

脉冲和OFDM双重调制高速可见光通信研究

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