室内可见光无载波幅度相位调制系统性能分析 被引量：6

1

作者 王旭东 崔玉 +1 位作者 吴楠 冯海燕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期103-112,共10页

针对室内可见光通信调制技术问题,提出翻转光无载波幅度相位调制和单极性光无载波幅度相位调制两种功率有效的调制方案,二者分别采用"正、负模块极性分组"以及"零值位置极性编码"方法实现信号单极性处理,以满足可... 针对室内可见光通信调制技术问题,提出翻转光无载波幅度相位调制和单极性光无载波幅度相位调制两种功率有效的调制方案,二者分别采用"正、负模块极性分组"以及"零值位置极性编码"方法实现信号单极性处理,以满足可见光通信"强度调制/直接检测"的要求.基于朗伯辐射模型,考虑到高斯背景光噪声的可见光直射传输信道,推导了包括直流偏置光无载波幅度相位调制在内的三种调制方案的误比特率闭式表达式,仿真验证了其准确性.在此基础上,分析比较了三者频带利用率,讨论了信道参量对光无载波幅度相位调制系统误码性能的影响,结果表明,在5m×5m×3m的室内场景下,与发射机辐射角为30°和45°相比,0°时的系统误码性能分别优于6.9dB和29.9dB;收发机距离为1m时,误码性能比2m时改善近12dB. 展开更多

关键词 光无载波幅度相位调制 可见光通信 朗伯辐射模型 频带利用率 误比特率

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可见光多维无载波幅度相位调制系统 被引量：5

2

作者 王旭东 崔玉 吴楠 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期3004-3012,共9页

针对室内可见光通信调制技术和多用户接入问题,该文基于直流偏置和极性编码信号单极化思想提出两种系统复杂度低、频带利用率高的可见光多维无载波幅度相位(DCO-MCAP,U-MCAP)调制方案。首先利用最大最小优化算法构建无频谱泄漏的频域目... 针对室内可见光通信调制技术和多用户接入问题,该文基于直流偏置和极性编码信号单极化思想提出两种系统复杂度低、频带利用率高的可见光多维无载波幅度相位(DCO-MCAP,U-MCAP)调制方案。首先利用最大最小优化算法构建无频谱泄漏的频域目标方程,采用完全重建(PR)条件作为非线性约束方程,求取时域正交的多维CAP滤波器组,然后分别采用"添加直流偏置"和"零值位置极性编码"实现信号单极性,以满足可见光通信"强度调制/直接检测"的要求。基于朗伯辐射模型,可见光背景噪声建模为加性高斯白噪声(AWGN),推导了DCOCAP/MCAP,U-CAP/MCAP 4种调制方案的误符号率理论解,仿真验证了其准确性。在5 m?5 m?3 m的室内场景下,仿真对比分析了2维、3维、4维可见光CAP调制系统的频带利用率、误码率等性能。结果表明,相同星座尺寸时,多维CAP调制的误码性能明显优于传统2维;相同频带利用率时,3种维度系统误码性能相近,可见光多维CAP调制为多用户接入提供可能性。此外,讨论了信道参数对可见光CAP系统的影响,发射机辐射角与收发信机之间距离都与信噪比损失呈现出正相关性。 展开更多

关键词 可见光通信 多维无载波幅度相位调制 完全重建 频带利用率 误符号速率

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无载波幅度相位调制无线光通信系统研究 被引量：6

3

作者 柯熙政 李梦帆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期144-151,共8页

无载波幅度相位(Carrierless Amplitude and Phase,CAP)调制是一种数字化方式的正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)。由于CAP调制具有频谱利用率高、成本低、复杂度小等优点,所以逐渐成为实现短距离高速光通信系统的一... 无载波幅度相位(Carrierless Amplitude and Phase,CAP)调制是一种数字化方式的正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)。由于CAP调制具有频谱利用率高、成本低、复杂度小等优点,所以逐渐成为实现短距离高速光通信系统的一种备选方案。首先通过比较CAP调制和QAM的功率谱分析了这两种调制方式的特性,然后在大气信道仿真模型(Gamma-Gamma光强起伏分布模型)条件下,基于Matlab仿真分析了滤波器滚降系数,滤波器长度和采样时钟偏移对CAP调制无线光通信系统性能的影响并给出最优参数值。由仿真可知,采样时钟偏移会引起接收端信号的相位偏移,所以需要在接收端对相位畸变进行一定的补偿,文中也对后期所需的均衡算法进行了一些研究,希望能对以后CAP系统的设计有所帮助。最后对仿真结果进行了实验验证。 展开更多

关键词 无线光通信 无载波幅度相位调制 正交幅度调制 系统性能 相位偏移

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时间混合调制无载波幅度相位可见光通信系统 被引量：1

4

作者 石蒙 迟楠 《光通信研究》 北大核心 2018年第5期8-13,共6页

许多研究人员已经将基于发光二极管的可见光通信(VLC)与照明通信相结合,然而VLC系统的性能主要受限于系统带宽和信噪比(SNR),之前的实验并没有充分利用信道资源,特别是SNR资源。针对SNR资源利用问题,文章提出了一种基于时间的混合调制... 许多研究人员已经将基于发光二极管的可见光通信(VLC)与照明通信相结合,然而VLC系统的性能主要受限于系统带宽和信噪比(SNR),之前的实验并没有充分利用信道资源,特别是SNR资源。针对SNR资源利用问题,文章提出了一种基于时间的混合调制无载波幅度相位VLC系统,在该系统中,信号的实际调制级别不仅可以是一个整数,而且可以是一个十进制数,通过按一定的比例对比特进行分组,可以提高信道的SNR资源利用率。通过仿真和实验验证了该系统的可行性和有效性。实验结果表明,当驱动信号的峰峰值电压范围为0.65～0.86V时,可以获得约10%的比特率改善。 展开更多

关键词 可见光通信 无载波幅度相位调制 混合调制 发光二极管

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室内可见光多维CAP空间调制 被引量：3

5

作者 王旭东 崔玉 +1 位作者 吴楠 何荣希 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期227-235,共9页

针对室内可见光通信(VLC)光链路发射源(LED器件)有限的调制带宽问题,基于多维无载波幅度相位调制(CAP)技术,提出一种频带利用率高效的光空间调制方案(OSM-CAP)。OSM-CAP系统将输入信息序列分成两部分,一部分进行空域映射即空间调制,其... 针对室内可见光通信(VLC)光链路发射源(LED器件)有限的调制带宽问题,基于多维无载波幅度相位调制(CAP)技术,提出一种频带利用率高效的光空间调制方案(OSM-CAP)。OSM-CAP系统将输入信息序列分成两部分,一部分进行空域映射即空间调制,其结果用来选择激活的LED;另一部分进行信号域映射,即CAP调制。其中,CAP调制采用序列二次规划算法求取的时域正交多维CAP滤波器组实现。对于采用强度调制/直接检测(IM/DD)的VLC系统,该CAP信号还将进行单极化处理,文中提出两种相应的解决方案,即采用添加直流偏置(OSM-DCO/CAP方案)和零值位置极性编码(OSM-U/CAP方案)。基于朗伯体辐射模型,且可见光背景噪声建模为加性高斯白噪声,推导了OSM-DCO/CAP、OSM-U/CAP调制方案的误码率理论解,仿真验证了其准确性。在5 m×5 m×3 m的室内场景下,探讨了无载波幅度相位调制维度以及接收机个数、发射机间距、收发平面距离以及链路遮挡情况等信道参数对系统性能的影响。结果表明,星座调制阶数相同时,CAP调制维度越高,误码性能越好;接收机个数增多、发射机间距加大以及收发平面距离减小与系统可靠性存在正相关关系;链路存在遮挡情况时,会提高信道间的差异性,改善系统性能。 展开更多

关键词 可见光通信 多维无载波幅度相位调制 空间调制 朗伯体辐射模型 误码率

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用于短距离光通信系统中的先进调制格式研究 被引量：3

6

作者 王智鑫 陶理 +2 位作者 黄星星 王一光 迟楠 《光通信研究》 北大核心 2014年第3期11-14,55,共5页

在长距离光通信系统中,采用高阶外调制和相干接收技术来提高系统总的传输容量。但是在短距离光通信系统中更倾向于使用低成本的直接调制-直接检测技术,此时,要实现高速、大容量传输就必须采用多电平调制。目前国际上主流的调制方案有三... 在长距离光通信系统中,采用高阶外调制和相干接收技术来提高系统总的传输容量。但是在短距离光通信系统中更倾向于使用低成本的直接调制-直接检测技术,此时,要实现高速、大容量传输就必须采用多电平调制。目前国际上主流的调制方案有三种:PAM(脉冲幅度调制)、DD-OFDM(直接检测-正交频分复用)调制和CAP(无载波幅度相位)调制,文章对这三种方案的原理与性能进行了分析与比较,希望以此作为未来短距离大容量光通信系统设计的依据。 展开更多

关键词 短距离光通信 脉冲幅度调制 无载波幅度相位调制 直接检测-正交频分复用

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用于可见光通信的CAP-ADPPM混合调制系统设计 被引量：2

7

作者 张雨茜 王旭东 吴楠 《光通信技术》 2022年第2期8-12,共5页

为提高可见光通信链路传输性能,提出一种无载波幅度相位(CAP)和幅度差分脉位调制(ADPPM)混合的调制系统。该系统通过将频谱高效的多维CAP调制与功率高效的ADPPM相结合,利用ADPPM的时隙脉冲搭载CAP信号进行信息传输;在高斯白噪声信道模型... 为提高可见光通信链路传输性能,提出一种无载波幅度相位(CAP)和幅度差分脉位调制(ADPPM)混合的调制系统。该系统通过将频谱高效的多维CAP调制与功率高效的ADPPM相结合,利用ADPPM的时隙脉冲搭载CAP信号进行信息传输;在高斯白噪声信道模型下,推导了CAP-ADPPM混合调制系统的误帧率解析表达式并进行了仿真验证;分析了混合调制系统的阶数、幅度取值等参数对系统误帧性能的影响。实验结果表明:当频谱效率相同时,CAP-ADPPM混合调制系统的可靠性优于传统单一调制系统,并且可以提供多种参数选择方案,为可见光通信提供了更为灵活的设计选择。 展开更多

关键词 可见光通信 幅度差分脉位调制 无载波幅度相位调制 误帧率

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一种频谱高效的可见光混合调制方案 被引量：1

8

作者 任嘉欣 王旭东 +1 位作者 吴楠 辛嘉珺 《光通信技术》 2023年第1期51-57,共7页

为提高室内可见光通信系统传输性能,提出一种基于广义空间调制技术(GSM)的无载波幅度相位(CAP)-数字脉冲间隔调制(DPIM)混合方案。该方案基于空-时域联合思想,在信号域内将CAP信号加载到DPIM时隙脉冲上构建混合调制信号,在光空域内通过... 为提高室内可见光通信系统传输性能,提出一种基于广义空间调制技术(GSM)的无载波幅度相位(CAP)-数字脉冲间隔调制(DPIM)混合方案。该方案基于空-时域联合思想,在信号域内将CAP信号加载到DPIM时隙脉冲上构建混合调制信号,在光空域内通过GSM技术同时激活多根天线进行信息传输。推导了可见光高斯信道下GSM-CAP-DPIM混合系统的误帧率理论表达式,仿真验证了解析式的准确性,探究了不同空时域参数选择对系统误帧性能的影响。实验结果表明:频谱效率相同时,GSM-CAP-DPIM混合系统的可靠性优于传统混合调制系统。 展开更多

关键词 可见光通信 广义空间调制 数字脉冲间隔调制 无载波幅度相位调制 误帧率

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强度调制直接检测CAP-16QAM系统功率衰落抑制

9

作者 李澜 张正平 《光通信研究》 北大核心 2017年第3期9-11,74,共4页

在基于无载波幅度相位调制-正交幅度调制的强度调制直接检测的短距离光通信系统中,色散和强度调制器啁啾共同导致功率衰落,造成系统容量受限。针对这一问题,采用光纤布拉格光栅实现光残留边带的光域滤波均衡以抑制功率衰落。仿真结果表... 在基于无载波幅度相位调制-正交幅度调制的强度调制直接检测的短距离光通信系统中,色散和强度调制器啁啾共同导致功率衰落,造成系统容量受限。针对这一问题,采用光纤布拉格光栅实现光残留边带的光域滤波均衡以抑制功率衰落。仿真结果表明,40Gbit/s无载波幅度相位调制-正交幅度调制信号经60km标准单模光纤传输时,采用该方案后,系统的3dB带宽得到了提升,有效抑制了系统功率衰落的影响。 展开更多

关键词 光通信系统 短距离 无载波幅度相位调制 均衡方法

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CAP-DPIM可见光混合调制方案

10

作者 辛嘉珺 王旭东 吴楠 《光通信研究》 2021年第1期5-9,35,共6页

针对可见光通信系统传输性能问题,文章提出了一种无载波幅度相位(CAP)调制与数字脉冲间隔调制(DPIM)结合的混合调制方案。该方案分别利用两者频谱效率和功率效率较高的特点,发送端在脉冲间隔调制的脉冲时隙加载直流偏置光CAP(DCO-CAP)信... 针对可见光通信系统传输性能问题,文章提出了一种无载波幅度相位(CAP)调制与数字脉冲间隔调制(DPIM)结合的混合调制方案。该方案分别利用两者频谱效率和功率效率较高的特点,发送端在脉冲间隔调制的脉冲时隙加载直流偏置光CAP(DCO-CAP)信号,实现混合调制信号的并行生成,接收端通过门限检测和最大似然检测完成混合调制信号的串行解调。推导了室内可见光高斯信道下混合调制方案的误码率(BER)及误帧率(FER)解析表达式。此外,从频谱效率和FER两方面对比分析了该混合调制方案与传统DPIM及DCO-CAP方案的性能优劣。数值仿真结果表明:当频谱效率相同时,混合调制方案较单一调制有更高的可靠性。 展开更多

关键词 可见光通信 无载波幅度相位调制 脉冲间隔调制 误帧率 频谱效率

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基于CAP的可见光通信系统性能分析 被引量：2

11

作者 崔玉 王旭东 +1 位作者 吴楠 解丹妮 《光通信研究》 北大核心 2017年第2期15-18,26,共5页

针对可见光链路发射源发光二极管调制带宽有限的问题,提出了一种基于DCO(直流偏置)CAP(无载波幅度相位调制)的可见光通信系统设计方案(DCO-CAP)。该方案采用正交滤波器组进行基带脉冲成形来传输时域实信号,并利用直流偏置实现信号单极... 针对可见光链路发射源发光二极管调制带宽有限的问题,提出了一种基于DCO(直流偏置)CAP(无载波幅度相位调制)的可见光通信系统设计方案(DCO-CAP)。该方案采用正交滤波器组进行基带脉冲成形来传输时域实信号,并利用直流偏置实现信号单极化。基于希尔伯特变换原理,给出两种正交滤波器组冲激响应形式,推导了DCO-CAP系统误码率的闭式表达式并分析了系统误码性能。仿真结果表明,不同滤波器组的抗限幅噪声性能相异,抗信道噪声性能一致。直流偏置取值存在最优解,能够使系统可靠性达到最佳。 展开更多

关键词 可见光链路 直流偏置无载波幅度相位调制 希尔伯特变换 直流偏置 误码率

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可见光CAP-OFDM传输方案 被引量：1

12

作者 刘莹 王旭东 +1 位作者 吴楠 崔玉 《电讯技术》 北大核心 2018年第10期1189-1194,共6页

针对室内高速可见光链路设计,提出了一种频谱高效的基于无载波幅度相位调制(CAP)的可见光正交频分复用(OFDM)传输方案,即CAP-OFDM。该方案首先采用一对相互正交的滤波器产生基带实信号,再利用哈特莱(Hartley)变换将其加载到频域正交的... 针对室内高速可见光链路设计,提出了一种频谱高效的基于无载波幅度相位调制(CAP)的可见光正交频分复用(OFDM)传输方案,即CAP-OFDM。该方案首先采用一对相互正交的滤波器产生基带实信号,再利用哈特莱(Hartley)变换将其加载到频域正交的载波上,并通过添加直流偏置的方式实现信号单极化。基于朗伯(Lambert)辐射模型,推导了CAP-OFDM以及已有文献提出的基于脉冲振幅调制(PAM)的可见光正交频分复用(PAM-OFDM)、基于正交振幅调制(QAM)的可见光正交频分复用(QAM-OFDM)调制方案的误符号率理论解析式、频带利用率,并通过仿真实验验证了理论推导的正确性。仿真结果表明,调制阶数相同时,CAP-OFDM、QAM-OFDM误码性能相同,且优于PAM-OFDM;频带利用率相同时,CAP-OFDM误码性能最优,而QAM-OFDM最差。 展开更多

关键词 可见光链路 无载波幅度相位调制 正交频分复用 频带利用率

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可见光通信星座整形与人工智能解调技术 被引量：4

13

作者 蔡济帆 徐增熠 迟楠 《中兴通讯技术》 2022年第4期19-24,共6页

可见光通信(VLC)系统被认为是6G通信的重要组成部分,具有高信道容量、低电磁辐射、高保密性等优势。然而高速发光二极管(LED)VLC系统受限于调制带宽与高功率下的非线性。提出了一种基于贪婪算法的几何整形编码方式,并使用了一个具有3层... 可见光通信(VLC)系统被认为是6G通信的重要组成部分,具有高信道容量、低电磁辐射、高保密性等优势。然而高速发光二极管(LED)VLC系统受限于调制带宽与高功率下的非线性。提出了一种基于贪婪算法的几何整形编码方式,并使用了一个具有3层隐藏层的深度神经网络(DNN)作为接收端的解码器。相比于使用传统的无载波幅度相位调制(CAP)解调策略,该技术使系统传输速率得到提升,且能够承受更大的信号峰峰电压和偏置电流,适合用于高速、高功率通信系统。实验证明了DNN能够替代传统的解调策略,并且误码率表现更加优越,是未来可见光通信中一项很有潜力的技术。 展开更多

关键词 几何整形 深度神经网络 无载波幅度相位调制

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基于PWC编码的mCAP可见光通信系统实验 被引量：1

14

作者 聂云桂 陈晨 +2 位作者 简鑫 付澍 刘敏 《光通信技术》 2022年第2期41-44,共4页

针对可见光通信(VLC)系统中发光二极管(LED)有限的调制带宽,提出了一种多带无载波幅度相位(m CAP)调制与成对编码(PWC)结合的混合方案。该方案中PWC技术将高频子带与低频子带进行配对和交织来有效克服信噪比(SNR)不平衡问题。通过实验验... 针对可见光通信(VLC)系统中发光二极管(LED)有限的调制带宽,提出了一种多带无载波幅度相位(m CAP)调制与成对编码(PWC)结合的混合方案。该方案中PWC技术将高频子带与低频子带进行配对和交织来有效克服信噪比(SNR)不平衡问题。通过实验验证,给出了在子带数分别为2、3、4和5的情况下PWC编码对应的最佳旋转角度,并分析了在指定带宽下所能传输的最大调制阶数。实验结果表明:相比于传统的m CAP-VLC系统,基于PWC的m CAP-VLC系统可以传输更高调制阶数。 展开更多

关键词 可见光通信 多带无载波幅度相位调制 成对编码 发光二极管 信噪比

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