可見光通信系統(tǒng)上行多用戶傳輸技術研究.pdf

1、在無線通信技術高速發(fā)展的今天，人們越來越關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，同時由于其電磁輻射較高，通信不夠綠色安全的缺點，使得能夠有效的彌補這兩大缺點的無線光通信技術在近年來愈發(fā)受到人們的青睞。同時，由于光通信能有效防止竊聽，并且在禁止射頻的場合保障人們正常的通信需求使得光通信成為研究熱點。本論文主要就無線光通信上行鏈路的多用戶傳輸技術進行研究。
　　首先，論文對室內(nèi)無線紅外光通信系統(tǒng)進

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

3、遮擋和有遮擋兩種場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，分析對比了遞歸法，統(tǒng)計模型，DUSTIN算法，蒙特卡羅法，迭代法五種光域信道建模方法，并對各種方法的計算復雜度、仿真時間、精確度以及模型對于新環(huán)境的適應性等進行研究，最終選擇仿真速度快，可適應新環(huán)境并且模型準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器固定的情況下，不同距離、不同角度的便攜式設備之間信道響應的區(qū)別。最后，

4、將迭代法建立的光域信道模型和測量得到的光電器件信道響應級聯(lián)，得到系統(tǒng)總信道響應。
　　其次，論文采用上述信道仿真中得到的系統(tǒng)總信道響應，研究了在采用SC-FDMA時包含多用戶delay QoS要求的不同功率控制策略。首先，論文對具有delay QoS要求的有效容量的原理進行闡述和分析，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)容量的性能指標時，子信道獨立優(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。但子信道獨立優(yōu)化算法在delay QoS要求從10-4增加到101時，歸一化有效容量下降了48.08％，表明子信道獨立優(yōu)化算法需要在delay QoS要求和有效容量之間進行折中考慮。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，歸一化有效容量僅下降0.69％，