可見光通信系統(tǒng)上行多用戶傳輸技術(shù)研究.pdf

1、在無線通信技術(shù)高速發(fā)展的今天，人們?cè)絹碓疥P(guān)注通信速率以及通信安全。然而，被大規(guī)模使用的射頻無線通信的頻譜資源愈發(fā)緊張，同時(shí)由于其電磁輻射較高，通信不夠綠色安全的缺點(diǎn)，使得能夠有效的彌補(bǔ)這兩大缺點(diǎn)的無線光通信技術(shù)在近年來愈發(fā)受到人們的青睞。同時(shí)，由于光通信能有效防止竊聽，并且在禁止射頻的場(chǎng)合保障人們正常的通信需求使得光通信成為研究熱點(diǎn)。本論文主要就無線光通信上行鏈路的多用戶傳輸技術(shù)進(jìn)行研究。
　　首先，論文對(duì)室內(nèi)無線紅外光通信系統(tǒng)進(jìn)

2、行概述并介紹用于上行鏈路的多址方案SC-FDMA。論文中對(duì)無線光通信和射頻通信的各自特性進(jìn)行分析比較，并且根據(jù)無線光通信系統(tǒng)模型分析信號(hào)的傳輸變化，簡(jiǎn)述了信道模型的基本特征。之后，論文對(duì)系統(tǒng)中的光電器件進(jìn)行研究對(duì)比，分析了各類器件的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。然后對(duì)系統(tǒng)中的噪聲來源進(jìn)行研究，將其建模為與信號(hào)無關(guān)的白高斯噪聲。最后，介紹LTE中的上行多址技術(shù)SC-FDMA，闡述其與傳統(tǒng)的OFDMA的區(qū)別以及諸多優(yōu)點(diǎn)。
　　然后，論文仔細(xì)研究了包含無

3、遮擋和有遮擋兩種場(chǎng)景下的無線光信道建模方法。論文中研究的是光通信系統(tǒng)中的光域信道建模部分，分析對(duì)比了遞歸法，統(tǒng)計(jì)模型，DUSTIN算法，蒙特卡羅法，迭代法五種光域信道建模方法，并對(duì)各種方法的計(jì)算復(fù)雜度、仿真時(shí)間、精確度以及模型對(duì)于新環(huán)境的適應(yīng)性等進(jìn)行研究，最終選擇仿真速度快，可適應(yīng)新環(huán)境并且模型準(zhǔn)確度較高的迭代法作為光域信道的建模方法。除此之外，論文還研究了光電檢測(cè)器固定的情況下，不同距離、不同角度的便攜式設(shè)備之間信道響應(yīng)的區(qū)別。最后，

4、將迭代法建立的光域信道模型和測(cè)量得到的光電器件信道響應(yīng)級(jí)聯(lián)，得到系統(tǒng)總信道響應(yīng)。
　　其次，論文采用上述信道仿真中得到的系統(tǒng)總信道響應(yīng)，研究了在采用SC-FDMA時(shí)包含多用戶delay QoS要求的不同功率控制策略。首先，論文對(duì)具有delay QoS要求的有效容量的原理進(jìn)行闡述和分析，之后仿真研究在無線紅外光離散信道下具有不同delay QoS要求的單用戶多信道的有效容量，在此仿真中采用四種功率控制策略:注水算法、等功率分配算法、

5、子信道獨(dú)立優(yōu)化和子信道聯(lián)合優(yōu)化算法。仿真結(jié)果表明，考慮基于系統(tǒng)容量的性能指標(biāo)時(shí)，子信道獨(dú)立優(yōu)化算法和子信道聯(lián)合優(yōu)化算法優(yōu)于注水算法和等功率分配算法。但子信道獨(dú)立優(yōu)化算法在delay QoS要求從10-4增加到101時(shí)，歸一化有效容量下降了48.08％，表明子信道獨(dú)立優(yōu)化算法需要在delay QoS要求和有效容量之間進(jìn)行折中考慮。而子信道聯(lián)合優(yōu)化為最優(yōu)算法，在delay QoS要求從10-4增加到101時(shí)，歸一化有效容量?jī)H下降0.69％，