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oe1(光电查) - 科学论文

161 条数据
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  • 红蓝激光二极管光学注入对高速可见光通信的影响分析

    摘要： 本研究探究了约450纳米InGaN/GaN蓝光与约650纳米InGaP/AlGaInP红光二极管激光器的自注入与外注入特性。在19厘米短腔长自注入情形中观察到显著锁定特征：蓝光与红光激光器分别实现约2.34和2.07吉赫兹的3分贝带宽提升（增幅约1.4倍和1.1倍），以及约60和80皮米的光谱线宽缩减。该短外腔自注入锁定系统较26厘米长腔配置性能提升1.1-1.3倍。相比之下，外光注入仅呈现微弱锁定迹象，蓝光线宽改善约1.6-2.8倍（最小达70和87皮米），同时峰值功率近乎翻倍。后续采用自主激光二极管封装系统，在自由运转蓝光与红光激光器上分别实现了3.5和4.5吉比特/秒的开关键控调制数据传输速率。此外，受限于光注入系统的带宽，自由运转情形下成功传输速率达2吉比特/秒且性能更优——特别是外光注入系统使误码率改善超过两倍。

    关键词： 可见光通信，半导体激光二极管，外部光学注入，自注入锁定

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • [IEEE 2018年国际通信先进技术会议（ATC）- 越南胡志明市（2018.10.18-2018.10.20）] 2018年国际通信先进技术会议（ATC）- 主题演讲#2：面向5G及未来无线通信网络的可见光通信技术

    摘要： 目前，人工通用照明光源正从传统的荧光灯和白炽灯逐步演进为现代节能灯泡，如今已发展到白色发光二极管（LED）。这一趋势的推动源于全球对减少碳足迹必要性的共识。固态LED照明的问世引起了全球通信工程师的关注，它实现了房间照明的双重功能，同时通过可见光通信（VLC）或光频谱范围内的光保真技术（LiFi）传输无线数据。尽管现有无线网络主要由射频技术主导，但新兴的VLC将在未来无线通信领域发挥日益重要的作用。预计在未来网络代际中，尤其是纳米蜂窝和微微蜂窝网络结构里，射频与光学这两种频谱范围将最终实现同等贡献。本次演讲将概述包括VLC在内的光无线通信的发展历程，并阐述该技术在下一代无线网络中的挑战与发展路线图。

    关键词： 可见光通信、网络、LED、LiFi（可见光无线通信）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 多用户MISO广播可见光通信中的星座最优波束成形器

    摘要： 本文针对接收端具有信道状态信息（CSI）的多用户多输入单输出（MISO）可见光通信广播系统，在三种场景下设计了节能型空间星座图：1）发射端具备CSI（CSIT）；2）具备统计性CSIT；3）无CSIT。通过利用多用户干扰的协作效应，我们设计出最优多维加法唯一可分解星座组，在平均光功率约束和峰值光功率约束这两种常用限制条件下，优化所有用户的最差接收性能指标。所得最优方案被证明是采用最优波束成形器的脉冲幅度调制——对于场景1和2可通过数值搜索高效获取，场景3则能给出闭式解。这些设计的共同显著优势在于：由于等效形成了理想标量AWGN信道，能从含噪接收信号中快速解调合成信号。全面计算机仿真表明，本设计方案显著优于传统迫零法、最小均方误差法和时分复用方法。

    关键词： 可加唯一分解星座群、多输入单输出、最大似然检测、最优多维星座图、可见光通信、广播信道

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [计算机科学讲义] 分布式计算与互联网技术 第11319卷（第15届国际会议，ICDCIT 2019，印度布巴内斯瓦尔，2019年1月10-13日，会议录）|| 基于码移键控调制的可见光通信改进方案

    摘要： 可见光通信可在不对射频信号造成任何干扰的情况下提供更高的带宽和比特率。红绿蓝发光二极管因其更短的开关时间、更长的使用寿命和成本效益，比其他光源更为适用。设计一种既能避免调光和闪烁，又能最大化吞吐量和覆盖范围的通信方案具有挑战性。现有文献中存在振幅键控、频移键控和相移键控等调制方案，用于实现可控调光和闪烁效应的通信，但这些方案可能效率不高，因为它们以更高的误码率为代价限制了比特率。本文采用扩频技术——码移键控结合曼彻斯特编码（CSK-M），以提高比特率，在有效控制波动和调光效应的同时降低误码率。仿真结果表明，所提出的方法优于现有调制方案。

    关键词： 可见光通信、调光、比特率、误码率、CSK-M

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于CMOS相机的可见光通信车对车跟踪技术

    摘要： 本研究提出了一种基于可见光通信的车对车跟踪系统，该系统采用新型定位算法和改进版卡尔曼滤波器。在该系统中，车辆的前后LED车灯用于向其他车辆传输定位信号，每辆车上的两个CMOS仪表盘摄像头负责接收这些信号。通过两台摄像头之间的几何关系及它们捕获的LED图像，在目标车辆的至少一个LED处于双摄像头视野范围内的情况下，可以确定目标车辆的瞬时位置。离散定位结果总会包含不可避免的误差，这些误差既包括由CMOS卷帘快门伪影和传感器空间可分性较弱导致的系统误差，也包含其他随机误差。本文贡献有二：一是提出具有双重补偿机制的新型定位算法以消除系统误差；二是提出改进型卡尔曼滤波器来滤除随机误差，从而实现车辆位置的平滑精准跟踪。系统性能已通过仿真验证。

    关键词： 跟踪、车辆、卡尔曼滤波器、可见光通信、相机

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE 2018年国际通信先进技术会议（ATC） - 越南胡志明市（2018.10.18-2018.10.20）] 2018年国际通信先进技术会议（ATC） - 基于滚动快门智能手机摄像机的可见光接收器演示

    摘要： 可见光通信（VLC）因其广泛应用正受到学术界和工业界的广泛关注。具体而言，光到相机（LTC）通信通过可见光信号向用户传输信息，同时采用基于卷帘快门相机的接收器来捕获和解码传输信号。本文展示了一个包含发射端和接收端的LTC通信系统原型。我们使用Arduino Genuino开发板实现了VLC发射器，该发射器能通过基于发光二极管（LED）的前端传输识别（ID）消息。在接收端，我们开发了一款Android应用程序，利用智能手机摄像头的CMOS图像传感器（CIS）接收光信号。此外，本文还介绍了LTC原型机的一些实际问题及其解决方案。

    关键词： 光学相机通信，光到相机，滚动快门，可见光通信（VLC）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于非正交多址接入的可见光通信系统优化

    摘要： 在可见光通信（VLC）中，数据通过调制发光二极管（LED）进行传输。由于LED的窄调制带宽限制了数据速率，这成为实现高传输速率的障碍。非正交多址接入（NOMA）是一种旨在提升系统容量的新型多址接入（MA）方案。除多址接入方案外，还采用优化技术进一步提升数据速率。本文针对下行链路，在基于NOMA的VLC系统中应用凸优化方法，并从误码率（BER）和总速率两个维度分析所提出的优化系统。

    关键词： 和速率最大化、可见光通信、非正交多址接入（NOMA）、凸优化、5G

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE 2018年第三届全球光电子会议(OGC) - 深圳 (2018.9.4-2018.9.7)] 2018年IEEE第三届全球光电子会议(OGC) - 基于人工神经网络均衡器的高速新型可见光通信混合调制技术

    摘要： 可见光通信（VLC）作为一种能同时实现数据传输与通用照明的技术，近年来备受关注。然而受限于低带宽性能和符号间干扰（ISI），其传输速率始终较低。为此，本研究提出一种结合脉冲幅度调制与脉冲宽度调制的混合方案，并引入人工神经网络（ANN）均衡器。理论上该方案可使传输速率较传统方式提升4倍，同时通过提供可变亮度实现数据传输与照明控制的集成。针对LED仅3MHz的带宽特性，特别设计了消除ISI影响的人工神经网络均衡器。未经ANN均衡处理的混合调制链路最大传输速率仅为36Mbps；而采用该均衡器后，传输速率可高达2.6Gbps。本系统不仅真正实现了数据传输与照明亮度控制的融合，更以较低复杂度达成了高速数据传输。

    关键词： 码分多址，脉冲幅度调制，可见光通信，人工神经网络均衡器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 水下光无线通信的实际性能与前景

    摘要： 长期以来，水下光无线通信仅停留在理论阶段，因为光源强度不足难以作为通信发射器使用。然而过去十年间，该技术采用高亮度、低功耗的可见光激光二极管或发光二极管作为发射器，目前已具备实用价值。本文首先阐述水下光无线通信研究的最新进展、实用化调制解调器及其应用前景；随后基于本研究特制的水下光学剖面仪实测数据，分析不同条件下海水的光学特性；接着介绍我团队研发的原型水下光无线通信调制解调器——经多海域测试验证，该设备可实现120米范围内20Mbps双向通信，以及100米距离的水下航行器远程桌面连接。此外，当一台调制解调器置于空气中、另一台置于水中时，两者能通过海面直接实现跨介质通信。

    关键词： 水下光通信、浊度、叶绿素、激光二极管、可见光通信

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于MIMO可见光通信的分层自适应协作星座

    摘要： 本文提出了一种新颖技术，用于有效设计多输入多输出可见光通信中的信道自适应协作星座——分层自适应协作星座（LACC）。近期研究表明，考虑信道因素设计的信道自适应空间协作星座（CASCC）能提升接收机移动性并改善误码性能，但该方案仅优化接收空间中构成菱形的四个星座点。我们提出的方案有效利用了协作星座的分层结构，克服了CASCC的上述缺陷。此外，还推导出改进的低复杂度最大似然（ML）检测器。仿真结果表明：相较于现有星座设计方案，LACC在不同场景（尤其是高相关信道及非理想信道状态信息条件下）能获得性能增益；所提检测器在保持与传统ML检测器相同性能的同时，大幅降低了计算复杂度。

    关键词： 最大似然（ML）检测，多输入多输出（MIMO），可见光通信（VLC），空间协作星座

    更新于2025-09-23 15:23:52