可见光通信的脉冲调制和调光方法研究

【摘要】LED灯具有寿命长、节能环保的特点，是下一代的主要照明光源。而用其进行通信的可见光通信也受到越来越多人的关注。本文主要是围绕可见光通信的调光和数据调制来展开研究的。首先，简要介绍了可见光通信系统的组成及特点。分析了可见光通信中发射端到接收端的链路模型，即可概括为直射视距链路和漫反射链路。并详细叙述了这两个信道链路的数学模型及系统的信噪比。其次，本文详细分析了可见光通信中的调光和数据传输方案。最常做的是用脉冲宽度调制来调光，再与其他的数据调制方案结合，从而满足人们用LED灯同时来照明和通信的要求。因为这种方案需额外的PWM来调光，所以大大增加了系统的复杂度。另一种方法是用子载波脉冲位置调制，改变调制深度来调光，但其需要高频子载波来来传输数据。最后是有别于以上两种方法的速率可变的多脉冲位置调制，它用一种调制方案就能同时实现调光和传输数据。可以说，多脉冲位置调制在可见光通信中有天然的优势。最后，基于多脉冲位置调制在可见光通信中的独有的优势，重点研究其误码率、带宽功率需求。由于仿真发现MPPM的误码率相对于PPM较高，于是，接下来提出了减小MPPM误码率，提高其可靠性的改进方案，即间隔多脉冲位置调制方案。并设计出间隔多脉冲位置调制的两种添加保护间隔的方法，即最小时隙法和最小BER法。经过分析并仿真两种方法下系统的误码率、带宽功率需求，结果表明，两种方法较MPPM误码率都降低了许多，相对PPM也都有较好的抑制码间干扰的能力。只是最小时隙法更适合用于信源比特较小的情况，而最小BER法更为灵活，应用范围更广。
【作者】臧玲玲；
【导师】郭树旭；
【作者基本信息】吉林大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】可见光通信；调光；脉冲位置调制；多脉冲位置调制；

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