室內(nèi)紅外散射無(wú)線通信的研究.pdf

1、室內(nèi)紅外散射無(wú)線通信具有寬帶、高速、安全、靈活、方便等優(yōu)點(diǎn),并能消除多徑衰落的影響,是當(dāng)前室內(nèi)無(wú)線通信發(fā)展的一個(gè)新方向,具有良好的應(yīng)用前景。
　　本文根據(jù)廣西區(qū)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目的要求,研究了室內(nèi)紅外散射無(wú)線通信的信道、調(diào)制技術(shù)和自適應(yīng)均衡技術(shù),提出了室內(nèi)紅外散射PPM通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,設(shè)計(jì)了 PPM發(fā)射系統(tǒng)。本文的研究工作是基于 MATLAB軟件仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的,概括起來(lái)主要做了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　(1)介紹和

2、分析了室內(nèi)紅外散射無(wú)線通信的信道模型、信道中的背景光噪聲和信道的特性參數(shù),基于信道模型得到了一個(gè)有效的計(jì)算方法來(lái)估計(jì)信道的特性,并進(jìn)行了數(shù)值仿真和分析。
　　(2)研究了信道多徑失真對(duì)發(fā)射脈沖的影響。對(duì)六種不同的發(fā)射脈沖波形進(jìn)行了討論:正弦平方波、三角波、偏移余弦波、鋸齒波、正弦波、矩形波,得到了不同發(fā)射脈沖波形的發(fā)射峰值光功率與誤碼率之間的關(guān)系式,并仿真分析了不同發(fā)射脈沖波形的誤碼率特性,仿真結(jié)果表明室內(nèi)紅外散射通信信道具有低通

3、頻率特性。
　　(3)對(duì)適用于室內(nèi)紅外散射無(wú)線通信的幾種主要的調(diào)制方式進(jìn)行了研究,包括開(kāi)關(guān)鍵控(OOK)、脈沖位置調(diào)制(PPM)、差分脈沖位置調(diào)制(DPPM)、脈沖間隔調(diào)制(PIM)和雙頭脈沖間隔調(diào)制(DH-PIM)。分析了信號(hào)脈沖波形、平均發(fā)射光功率、平均帶寬,得到了信道容量和誤包率的表達(dá)式,并進(jìn)行了性能比較和仿真分析,得到了一些有意義的結(jié)論,為在實(shí)際系統(tǒng)中選擇最合適的調(diào)制方式提供了理論依據(jù)。
　　(4)為了消除碼間干擾(

4、ISI),提出將自適應(yīng)均衡技術(shù)引入室內(nèi)紅外散射無(wú)線通信中。對(duì)自適應(yīng)均衡技術(shù)的基本原理、自適應(yīng)均衡器的結(jié)構(gòu)(線性均衡器 LE、判決反饋均衡器 DFE)和自適應(yīng)均衡算法(最小均方 LMS算法、遞歸最小二乘 RLS算法)都進(jìn)行了較詳細(xì)地研究,并在室內(nèi)紅外散射無(wú)線通信系統(tǒng)中對(duì)各種自適應(yīng)均衡器進(jìn)行了仿真和比較。仿真結(jié)果表明應(yīng)用自適應(yīng)均衡技術(shù)能有效消除碼間干擾、降低誤碼率、提高室內(nèi)紅外散射無(wú)線通信系統(tǒng)的性能,同時(shí)該仿真結(jié)果還為在實(shí)際應(yīng)用中選擇最合適