混合可见光/红外通信系统中具有全调光控制的高效室内数据传输

摘要： 我们设计了一种混合可见光（VL）与红外（IR）数据传输方案，用于支持多脉冲位置调制（MPPM）调光控制的室内可见光通信（VLC）系统。采用低功耗红外发光二极管（LED）辅助VL下行链路，尤其在VL调光等级较低时发挥作用。在MPPM调光控制脉冲的"开启"和"关闭"周期内，VL与IR正交频分复用（OFDM）信号交替传输。该方案能有效利用MPPM"关闭"时段传输数据信息而不影响照明水平，确保包括暗光场景在内的所有光照条件下实现可靠数据传输。数值结果表明：附加IR链路始终有助于采用低阶M进制正交幅度调制（M-QAM）；同时能缓解调光控制导致的所需M-QAM符号速率波动。在低调光等级下，该方案可在保持BER<10^-3恒定数据率的同时，显著降低VL链路接收灵敏度要求及总发射功率需求。即使发射功率受限，本方案仍能有效扩展调光控制范围并实现稳定可靠的传输质量。