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oe1(光电查) - 科学论文

161 条数据
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  • 可见光通信系统中的空间无载波幅度和相位调制技术

    摘要： 本文提出了一种空间无载波幅度和相位调制（S-CAP）技术，作为提升传统CAP方案频谱效率的物理层解决方案，同时保持其低复杂度的收发器设计。该技术针对采用可见光通信技术的系统进行了研究与验证。通过理论推导并仿真验证了视距传播（LOS）环境下用户设备空间比特与信号比特联合检测的解析表达式，同时分析了多径传播和用户移动性对所提S-CAP误码率（BER）性能的影响。研究发现：LOS场景下S-CAP的BER性能由最小信道增益hmin、信号星座点及信道增益差异Δ|h|共同决定。随后引入功率因子不平衡（PFI）和多光电探测器（PDs）来提升性能并抑制信道损伤，其中PFI和PDs在LOS场景中分别实现了33.5dB和43dB的信噪比增益。该方案是CAP技术在多输入多输出系统中的创新实现，展现出作为可见光通信技术适用物理层解决方案的潜力。

    关键词： 多输入多输出（MIMO）、可见光通信（VLC）、无载波幅度相位调制（CAP）、多径传播、空间调制（SM）

    更新于2025-09-23 07:52:07

  • 适用于调光兼容可见光通信的频谱高效重构LACO-OFDM传输方案

    摘要： 调光控制在实际可见光通信(VLC)系统中对满足照明需求至关重要。通过利用多层非对称限幅正交频分复用(ACO-OFDM)信号进行同步传输，分层ACO-OFDM(LACO-OFDM)构成了VLC中一种具有前景的频谱高效调制技术。然而，将工业首选的脉宽调制(PWM)集成到LACO-OFDM方案中进行调光时，由于LED的非线性特性会产生严重的限幅噪声。本文提出了一种重构型LACO-OFDM(RLACO-OFDM)方案，该方案结合PWM技术用于VLC系统，既能满足室内照明的调光需求，又能保持频谱高效的通信链路。此外，与同类方案相比，基于RLACO-OFDM的VLC系统所传输的符号可通过标准LACO-OFDM接收机直接恢复，且无需额外的PWM信号检测，从而降低了接收机复杂度。数值结果表明，所提出的RLACO-OFDM能够在较宽的调光范围内实现高频谱效率。

    关键词： 非对称限幅光正交频分复用（ACO-OFDM）、分层ACO-OFDM、脉宽调制（PWM）、可见光通信（VLC）、调光控制

    更新于2025-09-23 10:25:19

  • 具有有限字母输入的NOMA VLC下行链路能效收发器设计

    摘要： 非正交多址接入（NOMA）被视为可见光通信（VLC）系统中提升性能的一项有前景技术。为提高系统能效，我们针对NOMA VLC系统开展收发机设计?；谟邢拮帜副硎淙?，我们为该系统开发了最优功率分配方案，并提出了一种信号检测的联合检测与解码（JDD）算法。综合仿真结果表明，所提出的NOMA策略相比时分多址接入（TDMA）方案能实现显著的性能增益，且设计的JDD算法在NOMA中优于传统的连续干扰消除（SIC）算法。

    关键词： 可见光通信（VLC）、有限字母表输入、联合检测与解码（JDD）、功率分配、非正交多址接入（NOMA）

    更新于2025-09-23 16:38:47

  • LuxSteg：VLC中隐写术的首个实用实现

    摘要： 可见光通信（VLC）是一种用于高速、低成本无线数据传输服务的新技术。在安全性方面，VLC被认为优于传统的基于无线电的通信方式。概括VLC安全特性的常用口号是WYSIWYS——"所见即所发"。然而，下行VLC的广播特性使得窃听者能够在各种场景（如办公室、会议室、通风空间等）中轻易截获光通信信号。与Wi-Fi等基于无线电的数据广播系统类似，VLC也提供了在公共信道中隐藏信息的可能性。本文首次描述了在名为LuxSteg的VLC系统中实现隐写数据传输的方法。该VLC系统采用脉冲位置调制和直接序列码分多址调制技术。在我们的实现方案中，多个隐写数据流与扩频码混合后与明文数据流结合传输。我们实现了在110Mb/s数据流中隐藏约1Mb/s的隐写传输速率。通过分析扩频因子、扩频码类型、隐写数据流数量及振幅对可实现传输速率、不可检测性和鲁棒性的影响。

    关键词： 网络安全、计算机网络、通信系统安全、可见光通信

    更新于2025-09-23 17:17:26

  • 基于频谱效率增强的HACO-OFDM可见光通信

    摘要： 传统混合非对称限幅光正交频分复用（HACO-OFDM）由于未利用偶数子载波的实部部分，存在明显的频谱效率损失。本文提出一种提升HACO-OFDM频谱效率的方案。该方案通过在不同深度上利用选定偶数子载波组的实部进行数据调制，从而更充分地利用频谱资源。当采用相同调制阶数时，该方案以可接受的额外计算复杂度为代价，能够实现比HACO-OFDM更高的频谱效率。当该方案采用5个深度、联合调制方案使用16QAM-4PAM和64QAM-4PAM时，其频谱效率可分别提升31.33%和23.48%。此外，与HACO-OFDM相比，该方案还具有更低的峰均功率比（PAPR）和更强的LED非线性抗扰优势。

    关键词： 可见光通信，HACO-OFDM，ASE-DMT

    更新于2025-09-24 04:36:11

  • 基于光学极化的MIMO-OFDM系统与全广义索引空间LED调制

    摘要： 本文提出了一种新型高效可见光通信(VLC)调制技术——极坐标全广义索引空间(PFGIS)调制发光二极管(LED)，用于基于正交频分复用(OFDM)的多输入多输出(MIMO)光学极化系统(MIMO-POFDM)。PFGIS是一种频谱效率(SE)调制方案，为解决OFDM信号整形问题提供了优雅方案，并能提升光学MIMO-OFDM系统的频谱效率。该技术将笛卡尔复数OFDM信号转换为极坐标OFDM(POFDM)，利用激活LED的索引传递POFDM信号分量，同时将LED的空间位置作为空间调制(SM)载体。在空间调制中，用于数据传输的LED索引从选择两个LED扩展至选择全部/多个LED，从而使系统可达数据率随LED数量线性增长。相比现有OFDM光LED索引调制技术，PFGIS在较少LED数量下仍能实现更高频谱效率。仿真结果证实，相较于最新LED索引调制OFDM方案，所提PFGIS技术在提升可达数据率和降低误码率方面均具显著优势。

    关键词： 多输入多输出（MIMO）、空间调制（SM）、可见光通信（VLC）、极化全广义索引空间调制（PFGIS）、基于光极化的正交频分复用（MIMO-POFDM）、频谱效率（SE）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 自由空间光通信的历史视角：从早期到当今的发展

    摘要： 本文综述了从史前人类火光信号到当今空间光通信的无线通信技术革命历程，系统梳理了从古希腊时期至今成熟电信领域的发展脉络。重点阐述了自由空间光通信（FSO）技术数十年来在原理、意义、验证及发展方面的演进，分析了FSO信道的主要限制因素、时空挑战及前沿应对技术，并介绍了FSO通信可靠性经典量化分析方法、射频光传输（RoFSO）与混合FSO/RF系统的发展现状。报告了FSO通信技术的先进进展，包括光自由空间波分复用（WDM）、副载波复用（SCM）、全球微波接入互操作性（WiMAX）、可见光通信（VLC）及车载可见光通信（VVLC）等。总结了深空光通信系统及下一代FSO天地一体化/全球网络架构，探讨了面向物联网/万物互联（IoT/IoE）、5G通信、移动网络、太赫兹频谱、量子通信及水下光应用的FSO系统研究挑战?；谧凼?，我们指出了未来研究需突破的关键问题，以充分释放FSO通信系统的潜力。

    关键词： 量子通信、RoFSO（自由空间光无线通信）、SCM（副载波复用）、FSO（自由空间光通信）、物联网/万物互联（IoT/IoE）、5G、WDM（波分复用）、水下光学应用、VVLC（可见光车辆通信）、自由空间光通信、VLC（可见光通信）、WiMAX（全球微波互联接入）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE/CIC中国通信国际会议(ICCC) - 中国长春(2019.8.11-2019.8.13)] 2019年IEEE/CIC中国通信国际会议(ICCC) - 利用深度神经网络(DNN)后均衡增强磷光白光LED CAP 64QAM可见光通信系统性能

    摘要： 本文实验验证了一种采用深度神经网络（DNN）和LMS线性均衡（LE）的磷光白光LED CAP64QAM可见光通信系统。我们在1.1米室内自由空间传输中成功实现了2.4Gb/s的数据速率，误码率（BER）低于前向纠错（FEC）极限3.8×10?3的7%。与LE和Volterra非线性均衡+LE相比，DNN+LE在抑制非线性失真方面表现更优。结果表明，DNN+LE将成为室内高速可见光通信系统的有前景解决方案。

    关键词： 深度神经网络（DNN）、可见光通信（VLC）、CAP调制

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 支持能量收集的可见光通信系统的频谱效率-照明帕累托前沿

    摘要： 光学能量收集设备的持续改进推动了利用此类可用免费能源的可见光通信系统的发展。本文研究了一种室外可见光通信(VLC)系统，其中VLC基站向多个具备光能收集能力的用户发送数据。该系统采用时分多址(TDMA)技术为多个用户提供服务，并通过非均匀的时间与功率分配来实现系统通信和照明目标。在室外场景中，系统照明目标是最大化平均照度通量，而通信设计目标则是最大化频谱效率(SE)。通过建立多目标优化问题来获取SE-照明区域的帕累托前沿。为此，首先采用低复杂度算法求解边际优化问题，随后基于所提算法开发了基于Karush-Kuhn-Tucker条件的算法，以获得SE-照明权衡帕累托前沿的内界。通过不同系统参数下的多个仿真场景验证，该帕累托前沿内界与最优帕累托边界高度吻合。

    关键词： 帕累托前沿、户外通信、照明、多目标优化、大型集会活动、频谱效率、能量收集、可见光通信

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE亚太无线与移动通信会议(APWiMob) - 印度尼西亚巴厘岛(2019.11.5-2019.11.7)] 2019年IEEE亚太无线与移动通信会议(APWiMob) - 可见光通信系统中LED重叠的性能

    摘要： 本文研究了一种室内可见光通信(VLC)系统，该系统采用四或五颗发光二极管(LED)在房间屋顶进行布置，并对比分析了存在与不存在LED布置重叠的两种方案。为获得更优的接收信号功率，本文评估了3瓦发射功率下LED重叠布置的性能表现。通过建立5×5×3立方米尺寸的密闭通信环境进行计算机仿真，研究发现存在LED重叠的VLC系统性能优于无重叠方案。结果表明：无重叠VLC系统的接收功率需达到约-18 dBm才能满足最低误码率(BER)阈值，而有重叠方案仅需-20 dBm；仿真显示存在LED重叠的通信链路覆盖面积约为25平方米。

    关键词： 重叠、误码率、覆盖范围、可见光通信

    更新于2025-09-19 17:13:59