室内多径MIMO-VLC系统中LED辐射模式对误码率性能的影响

摘要： 本文研究了LED的三种辐射模式（朗伯型、蝙蝠翼型、椭圆型）对4×4室内多输入多输出（MIMO）可见光通信（VLC）系统误码率（BER）性能的影响。通过使用视距（LOS）及视距加一次反射（L-R1）信号，对吸顶式和壁挂式LED进行了BER仿真。对于吸顶式LED，在5m×5m×3m房间中心与角落位置，采用这些辐射模式计算了冲激响应与BER。结果表明：当接收器位于中心位置时，椭圆型辐射特性的LED更适合视距信号；而蝙蝠翼型辐射在中心与角落位置均适用于L-R1信号。对于壁挂式LED，在房间中心位置基于视距与L-R1信号测定了冲激响应和BER。结果显示：由于宽辐射波束特性，蝙蝠翼型在视距信号中BER最低；但对于L-R1信号，具有窄辐射波束的椭圆型辐射特性提供了更优的BER性能。本研究表明，MIMO-VLC系统的BER不仅取决于收发器位置，还与LED辐射模式及高阶反射信号相关。