基于棱镜阵列接收机的室内MIMO VLC系统研究

发布时间：2024-03-09 15:53

　　当下,伴随着全球移动设备数量的急剧增加,高速率通信业务量也经历着激增,这对传统射频通信提出了极大的挑战。兼顾照明和通信功能的可见光通信(VisibleLight Communication,VLC)作为新的研究热点,得到了广泛的关注,有望成为未来6G技术的有力补充。使用多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术可以提高系统的传输速率,因此对室内MIMO VLC系统的研究是非常有意义的。在室内MIMO VLC系统中,接收机需具有结构紧凑、体积小和大视场角的特点。由于使用强度调制/直接检测技术,可能出现病态的信道矩阵,导致系统性能降低。具有大视场角的棱镜阵列接收机能够在紧凑的结构中提供条件良好的信道矩阵,解决了这一难题。因此,研究了基于棱镜阵列接收机的室内MIMO VLC系统,主要包括以下内容:(1)研究棱镜阵列接收机的原理,对棱镜阵列接收机的信道建模,从视场角、接收单元的方向性和信道矩阵的秩等方面对棱镜阵列接收机的性能进行分析。针对接收机视场角受限出现接收盲区的问题,提出了改进后的棱镜阵列接收机。仿真分析了棱镜顶面形状,倾斜角以及接收单元个...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．?１?—个典型的室内ＭＩＭＯ?ＶＬＣ系统模型??Ｆｉｇ．?２．１?Ａ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｉｎｄｏｏｒ?ＭＩＭＯ?ＶＬＣ?ｓｙｓｔｅｍ?ｍｏｄｅｌ??

计。因此，ＭＩＭＯ?ＶＬＣ系统中的接收??机应该有一个大的ＦＯＶ，能够接收到来自不同方向的光信号。??为了满足上述的这些要求，在室内ＭＩＭＯ?ＶＬＣ系统中使用棱镜阵列接收机，它结??合了紧凑的平面结构，大ＦＯＶ等优势。接下来，将推导棱镜阵列接收机的信道模型，??分析棱镜阵列接收机....

图２．?２?—个接收单元的几何模型??Ｆｉｇ．?２．２?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ａ?ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ?ｅｌｅｍｅｎｔ??

?基于棱镜阵列接收机的室内ＭＩＭＯ?ＶＬＣ系统研宄???如图２．１所示，是一个典型的室内场景下的ＭＩＭＯＶＬＣ系统模型，房间的尺寸为??ｉｘＦｘ／／米。％个有序的通用朗伯ＬＥＤ安装在天花板上朝下放置，用于传输数据流，??＂表示发光方向性的模式参数，即?丨??ｍ?＝?ｈ２、?（２．....

图２．３有；Ｖ，．个ＲＲ的棱镜阵列接收机的俯视图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｏｐ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ａ?ｐｒｉｓｍ?ａｒｒａｙ?ｒｅｃｅｉｖｅｒ?ｗｉｔｈ?Ｎｒ?ＲＥ??

?大连海事大学硕士学位论文???士?ｘ??图２．３有；Ｖ，．个ＲＲ的棱镜阵列接收机的俯视图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｏｐ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ａ?ｐｒｉｓｍ?ａｒｒａｙ?ｒｅｃｅｉｖｅｒ?ｗｉｔｈ?Ｎｒ?ＲＥ??２．２信道增益的推导??棱镜阵列接收机的性能决定了?ＭＩＭＯ信道矩阵的属性....

图２．?５光线从第一象限入射??Ｆｉ．?２．５?Ｌｉｈｔ?ｆｒｏｍ?ｔｈ＜ｆｉｒｓｔｕａｄｉ＇ａｎｔ??

?基于棱镜阵列接收机的室内ＭＥＭＯ?ＶＬＣ系统研宄???的点Ｊ，有效面积（ＡＢＪ）是三角形。因此，表面ＡＢＣＤ被分成两个部分，当光线入射到??有效区域时，将通过倾斜表面ＡＥＦＢ到达ＰＤ，其余的光线将到达侧表面被吸收。??４?Ａ??ｚ?ｚ??Ａ?Ｄ?Ａ?Ｄ??／＾ｌ、／＼?，／ｊ￣....

本文编号：3923586