可見光通信系統(tǒng)均衡技術(shù)研究.pdf

1、基于LED的可見光通信因頻譜資源豐富、沒有許可限制、能量轉(zhuǎn)換效率高和綠色安全等優(yōu)點(diǎn)而成為近年來(lái)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文研究可見光通信中的均衡技術(shù)，全文工作如下:
　　一、針對(duì)定向LOS和非定向LOS兩種鏈路的可見光信道進(jìn)行了研究。本文根據(jù)課題組LED可見光通信平臺(tái)的實(shí)測(cè)結(jié)果，得到了定向LOS鏈路信道的沖激響應(yīng);利用光子追蹤模型進(jìn)行仿真并結(jié)合實(shí)測(cè)結(jié)果，得到了非定向LOS鏈路信道的沖激響應(yīng)。
　　二、針對(duì)定向LOS鏈路信道的時(shí)不

2、變及低通特性，本文提出了模擬預(yù)均衡和數(shù)字預(yù)均衡兩種方案，以擴(kuò)展系統(tǒng)發(fā)送端的帶寬。通過實(shí)測(cè)表明，模擬預(yù)均衡電路可將系統(tǒng)9MHz平坦帶寬（3dB帶寬）提升至26MHz，但信號(hào)幅度有所降低;在本文所設(shè)的仿真條件下，采用41階FIR濾波器進(jìn)行數(shù)字預(yù)均衡，可將系統(tǒng)3dB的9MHz帶寬提升至74MHz，而且預(yù)均衡相比于后均衡，具有更好的抗噪聲性能。
　　三、針對(duì)非定向LOS鏈路信道的時(shí)變及多徑特性，研究了帶訓(xùn)練序列的自適應(yīng)均衡技術(shù)，以減小系統(tǒng)

3、接收端信號(hào)的碼間干擾。其中，重點(diǎn)討論了LMS自適應(yīng)算法及前人提出的改進(jìn)算法。鑒于箕舌線NLMS算法的參數(shù)無(wú)法根據(jù)信道環(huán)境的變化調(diào)整到最優(yōu)的不足，并根據(jù)可見光信道環(huán)境變化相對(duì)緩慢的特性，提出了一種改進(jìn)的NLMS算法。改進(jìn)的NLMS算法在迭代初期采用變步長(zhǎng)以加快收斂速度并提高調(diào)整精度，迭代后期則采用定步長(zhǎng)以確保算法在訓(xùn)練序列結(jié)束時(shí)收斂到較小的穩(wěn)態(tài)誤差。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)的NLMS算法在不同信道環(huán)境下都具有更優(yōu)的性能。
　　四、在非定向

4、LOS鏈路信道環(huán)境不是十分惡劣的情況下，研究了不帶訓(xùn)練序列的盲均衡技術(shù)，以減小系統(tǒng)接收端信號(hào)的碼間干擾，同時(shí)提高系統(tǒng)的帶寬利用率。其中，重點(diǎn)討論了基于Bussgang技術(shù)的盲均衡算法，并針對(duì)判決指向算法在信道環(huán)境較差時(shí)，會(huì)出現(xiàn)因迭代所用的當(dāng)前誤差不可靠而導(dǎo)致算法不收斂的情況，提出了一種改進(jìn)的判決指向算法。改進(jìn)算法通過停止當(dāng)前誤差不可靠時(shí)的迭代，增強(qiáng)了算法的盲收斂能力。仿真結(jié)果表明，在信道環(huán)境較差的情況下，改進(jìn)算法的穩(wěn)態(tài)均方誤差遠(yuǎn)小于原算