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用于光MIMO-OFDM无线通信的扩展空间索引LED调制
摘要: 本文提出了一种适用于多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)可见光通信系统的高效光调制技术,该技术被称为扩展空间索引发光二极管(LED)调制。该调制技术通过动态利用LED的空间索引(空间域),不仅解决了光OFDM时域(OFDMtd)整形问题,还扩展了LED索引的空间调制域。该技术中活跃LED的索引从两个LED活跃的情况转变为全部或部分LED活跃的情况。此外,在选定的活跃LED索引范围内,通过改变功率权重分布和OFDM分量的位置来扩展所得到的空间域。因此,即使使用较少数量的LED,该技术相比现有的LED索引OFDM调制方案也能显著提高频谱效率。该技术的核心思想是最大化LED索引空间位置(空间域)的利用率,在相同的活跃LED索引组合下多次调整功率权重分配和复数OFDM时域分量的位置,从而提升光系统的频谱效率。仿真结果验证了该技术的优越性,与现有最新的OFDM-LED索引调制方案相比,该技术在计算复杂度更低的情况下同时改善了平均误码率(ABER)和可实现数据速率(R)。
关键词: 光MIMO-OFDM、广义LED索引调制、OFDM-LED索引调制、可见光通信(VLC)
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于P3HT和PTB7聚合物的有机光电探测器在可见光通信中的比较研究
摘要: 可见光通信(VLC)是解决传统无线电通信系统带宽限制问题的有力候选方案。采用直接调制的发光二极管(LED)作为无线电信链路发射器,使得基于VLC的系统几乎可部署于所有有人类活动的场所(家庭、办公室、商?。H欢鳹LC系统的缺陷仍存在于接收端——目前缺乏适用于该特定应用的光伏器件?;谌芤杭庸ぜ际醯挠谢缱友Ъ咔绷ττ糜赩LC系统,可构建高效、可扩展且低成本的探测器。我们通过采用P3HT:PCBM和PTB7:PC70BM两种体异质结活性层,研究了器件结构对光电性能的影响。研究证实材料与结构均会显著影响器件特性,并建立了光源与探测器间光谱匹配的解析模型。特别值得注意的是,基于P3HT:PCBM混合材料的器件展现出卓越性能(尤其是采用倒置结构时)。该配置实现了约1.0MHz的器件截止频率,为有机光电探测器在5G场景下的VLC通信系统应用铺平了道路。
关键词: 5G、有机光电探测器、可见光通信、倒置结构、带宽
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE ICASSP 2020 - 2020年IEEE声学、语音与信号处理国际会议(ICASSP) - 西班牙巴塞罗那(2020.5.4-2020.5.8)] ICASSP 2020 - 2020年IEEE声学、语音与信号处理国际会议(ICASSP) - 功率分配对商用荧光粉转换LED灯间接照明可见光通信的影响
摘要: 可见光通信(VLC)系统应设计为同时提供照明和无线数据服务。为实现这一目标且控制合理成本,建议采用荧光粉转换型(PC)LED进行间接照明,以确保整个服务区域获得均匀可靠的覆盖。但遗憾的是,目前市场上的PC-LED并非专为数据传输设计,且VLC链路中其他(电)光器件的响应特性也远非理想状态。本文估算了采用间接照明时VLC系统可实现的数据速率。为此,首先通过实际测量PC-LED灯具的光谱功率分布及天花板反射率,建立了VLC链路的端到端响应模型;随后在光正交频分复用(OFDM)波形假设下,研究了不同功率分配方案。由于商用LED具有较慢的时间响应特性,由此产生的等效VLC信道呈现强频率选择性,因此采用注水算法进行功率分配时可显著提升数据传输速率。
关键词: 光正交频分复用、可见光通信、照明、功率分配、磷化镓基发光二极管
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE国际计算、通信与工程会议(ICCCE) - 中国福建 (2019.11.8-2019.11.10)] 2019 IEEE国际计算、通信与工程会议(ICCCE) - 基于可见光LED通信的室内停车导航系统
摘要: 近年来,由于GPS导航在室内通常无法正常工作且车主难以找到停车位,可见光通信技术已广泛应用于室内定位。利用LED光源进行地址编码可实现室内定位导航。根据室内停车场的实际情况,综合运用传感器、Zigbee红外通信来实现智能定位导航功能。停车场模型验证了该系统的可靠性:红外传感器可实时检测车位信息;随后服务器通过Zigbee通信将信息发送至LED灯具;接着灯具通过OOK码将地址和车位信息调制到LED灯光中;最后接收器通过PIN光电传感器接收LED灯光,经解码后将信息通过蓝牙发送至客户端,客户端利用接收到的信息实现定位导航。
关键词: 可见光通信,LED,室内定位
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎(2019年9月1日-2019年9月6日)] 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 基于太赫兹光电导测量的SiO?上石墨烯离子渗透性与界面掺杂研究
摘要: 在射频(RF)通信领域,多输入多输出(MIMO)策略能借助多径丰富的环境实现更高数据传输速率。相比之下,在光无线通信特有的强相关信道中实现同等速率具有挑战性。本文提出一种新颖的逐元光学MIMO系统概念,该系统通过采用具有窄透射窗口的角滤波器(AF)实现并行符号流的无干扰接收。该角滤波器由一维光子晶体构成,其角度选择性通过极小波矢区域实现。我们证明该系统的容量随发射源元件与接收探测器的最小数量呈线性增长,这与传统射频MIMO系统特性相似。
关键词: 角滤波器、多输入多输出、容量、可见光通信、光子晶体、空间复用、光无线通信
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第30届个人、室内和移动无线电通信国际年会(PIMRC) - 土耳其伊斯坦布尔(2019.9.8-2019.9.11)] 2019年IEEE第30届个人、室内和移动无线电通信国际年会(PIMRC) - 基于低带宽聚合物LED的混合超奈奎斯特CAP调制可见光通信
摘要: 可见光通信系统在传输带外信号时通常存在高频衰减问题。多频带调制技术(如无载波幅度相位多频带调制m-CAP)通过最小化高频幅值衰减效应并最大化每子带信噪比,有效改善了这一现象。另一方面,在通带区域,超奈奎斯特CAP(SCAP)能在不增加接收端复杂度的前提下提升吞吐量,但会牺牲误码率性能。我们首次提出一种新型混合SCAP调制格式,该方案既利用SCAP特性(调制带宽内重叠子带)又保留传统m-CAP优势(调制带宽外正交间隔频带),同时保持噪声源隔离。实验证明该方案能在通带区域实现更高波特率传输,并支持带外信号以更低误差矢量幅值进行传输。
关键词: 调制、数字信号处理、无载波幅度和相位调制、可见光通信
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE GLOBECOM 2019 - 2019年IEEE全球通信会议 - 美国夏威夷州威科洛亚市 (2019.12.9-2019.12.13)] 2019年IEEE全球通信会议(GLOBECOM) - 基于门控循环单元学习的可见光通信无人机最优部署方案
摘要: 本文研究了配备可见光通信(VLC)功能的无人机(UAV)部署优化问题。在该研究模型中,无人机可同时为地面用户提供通信与照明服务?;肪彻庹栈嵩銮縑LC链路的干扰,同时降低无人机的照明阈值。因此,无人机部署优化需考虑目标区域的照明分布。该问题被构建为在满足用户照明与通信需求的前提下最小化总发射功率的优化问题。为解决该问题,提出了一种基于门控循环单元(GRU)机器学习框架的算法。通过GRU,无人机能够建模长期历史照明分布并预测未来照明分布。为在准确预测照明分布的同时降低预测算法复杂度,采用高斯混合模型(GMM)拟合每个时隙目标区域的照明分布?;谠げ獾恼彰鞣植?,该优化问题被证明是可通过对偶性求解的凸优化问题。利用美国国家海洋和大气管理局/国家环境信息中心(NOAA/NCEI)地球观测组(EOG)的真实数据进行的仿真表明,与传统不考虑照明分布的最优无人机部署方案相比,所提方法可实现最高22.1%的发射功率降低。结果还表明无人机必须悬停在强光照区域,从而为VLC无人机部署提供了实用指导。
关键词: VLC(可见光通信)、GMM(高斯混合模型)、光照分布、GRU(门控循环单元)、优化、UAV(无人机)
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2018年国际电气、电子与通信工程创新会议(ICRIEECE) - 印度布巴内斯瓦尔(2018年7月27-28日)] 2018年国际电气、电子与通信工程创新会议(ICRIEECE) - VLC系统中圆形LED阵列照明均匀性改进研究
摘要: 发光二极管(LED)具有多种优势特性,使其适用于众多照明场景。LED灯具的最优布局对实现高效可见光通信(VLC)至关重要。本文通过MATLAB研究了不同LED排列方式,并分析其照明均匀性。为贴近实际场景,评估时考虑了墙壁单次反射的影响。结果表明:随着LED圆形阵列半径增大,室内照明均匀性显著提升;最优LED布局方案的效果明显优于其他对比方案。
关键词: 可见光通信,发光二极管(LED),照度,均匀性
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于多色LED的可见光通信中的红移效应
摘要: 可见光通信(VLC)是一种短距离无线光通信系统,可同时提供照明和数据传输功能。除照明外,为获得高数据速率,IEEE 802.15.7 VLC标准引入了利用多色发光二极管(LED)调制光强的色移键控(CSK)技术。在基于CSK的VLC系统(VLC-CSK)中,LED的某些参数(如结温)会受到物理条件和运行状况的影响。结温变化会改变LED的功率谱密度(PSD),这种现象被称为红移效应。本研究首次在VLC-CSK系统中考察了红移效应?;竦玫氖到峁砻鳎煲菩в赡芟灾档凸馔ㄐ畔低车男阅?。为消除红移的负面影响,本文提出了一种基于接收端功率归一化的有效解决方案。
关键词: 可见光通信(VLC)、红移效应、颜色移位键控(CSK)、发光二极管(LED)
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于超表面的可见光通信架构干扰抑制技术
摘要: 光除了用于照明外,还可实现无线信息传输——这正是可见光通信(VLC)这一颠覆性技术的核心理念。该技术凭借超短波长实现极高数据速率,同时通过短距离传输确保卓越的可靠性与安全性;然而在多链路配置中,相邻光源的干扰会显著影响其性能。本文研究了一对相互干扰的发光二极管,并提出一种简易纳米狭缝超表面结构,能从根本上增强发射光束的方向性。实验结果显示,该方案可使信干比提升数个数量级。这种通用方案在实际设计缺陷存在时仍能保持优势特性,因而可为下一代异构通信网络中VLC技术的标准化应用提供启发。
关键词: 方向性、超表面、可见光通信、辐射方向图、室内环境
更新于2025-09-19 17:13:59