可見光DCO-OFDM通信系統(tǒng)信道估計(jì)算法研究及其實(shí)現(xiàn).pdf

1、可見光通信具有照明和同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信的優(yōu)勢(shì)，因而成為近年來(lái)無(wú)線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。DCO-OFDM是可見光通信實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕{(diào)制方式，DCO-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)是接收機(jī)的關(guān)鍵模塊之一。本文對(duì)DCO-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)問題進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　一、研究了可見光DCO-OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻的DFT信道估計(jì)算法。無(wú)虛載波的基于DFT算法準(zhǔn)確度較高，改進(jìn)了設(shè)定噪聲閾值門限法進(jìn)一步提高估計(jì)精度。對(duì)于應(yīng)

2、用在實(shí)際系統(tǒng)中存在虛載波的基于DFT算法，存在能量泄漏問題，分別采用補(bǔ)償虛載波處信道值的重復(fù)邊緣值法、部分子載波替換法及最優(yōu)補(bǔ)償DFT算法，也采用時(shí)域修正估計(jì)算法進(jìn)行改進(jìn)，性能都有所提升，并對(duì)算法進(jìn)行了仿真分析。
　　二、改進(jìn)了基于可靠判決反饋的ML信道估計(jì)算法?；诳煽颗袥Q反饋的ML信道估計(jì)算法，將可靠性較高即BER較低的符號(hào)作為反饋的準(zhǔn)導(dǎo)頻，通過(guò)二次估計(jì)提高了估計(jì)精度，但是該算法在低信噪比時(shí)可靠的符號(hào)較少，性能并沒有改善。針對(duì)

3、此問題提出了基于可靠判決反饋的ML信道估計(jì)改進(jìn)算法，在不同的信噪比情況下，設(shè)置不同的BER門限，使得在低信噪比時(shí)也有一定的反饋的準(zhǔn)導(dǎo)頻數(shù)，從而可以提高在低信噪比時(shí)的估計(jì)性能。
　　三、改進(jìn)了基于壓縮感知的ROMP時(shí)域稀疏信道估計(jì)算法。研究了簡(jiǎn)單的貪婪類迭代算法，包括OMP算法、ROMP算法，OMP算法簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確度較高，而ROMP算法在正則化過(guò)程中存在的選擇錯(cuò)誤原子的可能性，針對(duì)此間題提出了改進(jìn)算法。改進(jìn)算法對(duì)正則化過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，減

4、小正則化系數(shù)，并且選擇平均能量最大的原子組而不是選擇能量和最大的原子組，降低了選擇錯(cuò)誤原子的可能性，并進(jìn)行仿真分析。
　　四、對(duì)可見光DCO-OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)模塊進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)，采用XilinxKintex7系列的FPGA開發(fā)板。介紹了VLC系統(tǒng)整體架構(gòu)的設(shè)計(jì)，確定了信道估計(jì)模塊的定點(diǎn)方案，并比較定點(diǎn)與浮點(diǎn)仿真的性能差異，研究了信道估計(jì)模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)過(guò)程、包含子模塊（ROM矩陣、乘法累加器、FFT模塊）、端口信號(hào)及主要數(shù)