摘要：为了提升可见光通信(VLC)系统的传输速率和频谱利用率,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)超奈奎斯特(FTN)-VLC系统。该系统主要由FPGA、数/模(D/A)转换器、低通滤波器、雪崩二极管、电流/电压(I/V)转换器和电压比较器组成。对系统的软件和硬件进行了仿真分析和性能测试。仿真与测试结果表明:当传输距离为0.5 m时,系统的数据传输速率可达10 Mb/s,频谱利用率较同等条件下的奈奎斯特光通信系统提升了18.25%。

摘要：为了提升可见光通信系统的通信速率,运用超奈奎斯特通信理论设计了一种超奈奎斯特可见光通信系统.利用波长为660 nm的红光发光二极管、现场可编程门阵列开发板、数/模转换芯片、滤波器芯片和光电二极管以及外围电路模块实现了基于强度调制/直接检测的超奈奎斯特可见光通信系统电路,可以在不显著提高系统复杂度和器件成本的前提下有效提升可见光通信系统的传输速率.性能测试表明,该系统可以实现1 Mbit/s通信速率下超奈奎斯特信号的可靠传输,相较于同等条件下的常规奈奎斯特通信系统,传输速率提升了20%.

摘要：【目的】采用随机映射以及传统星座图会导致已有光正交频分复用(O-OFDM)-索引调制(IM)系统的误码率(BER)性能无法达到最优,因此,文章基于激活子载波的最优选择以及星座图的最优旋转提出了一种分步优化信号映射方法,旨在通过分步优化信号映射方法实现O-OFDM-IM系统BER性能的改善。【方法】在发射端,首先依据信道状态信息,采用信道范数最大化准则选择最优激活子载波组合;其次,利用信道状态信息,以∂=0.5°为步长,采用穷举搜索算法得到最优星座图;之后,将通过旋转获得的最优星座图加载到激活的子载波上进行信号传输;最后在接收端利用最大似然(ML)检测算法对原始信号进行恢复来实现最小的系统错误概率。【结果】仿真表明,在强湍流、BER=10-4和调制阶数为16的条件下,采用文章所提方法后,(4,2)O-OFDM-IM系统的信噪比(SNR)降低了约1.45 dB。此外,随着湍流强度的增大,BER性能的改善更明显。如,8正交幅度(QAM)、BER=10-4时,(4,2)O-OFDM-IM系统的SNR在强湍流下降低了约1.35 dB,在弱湍流下则降低了1.2 dB。【结论】由仿真结果可知,在已知信道状态信息的前提下,文章所提方法可有效改善湍流信道下系统的BER性能。

摘要：研究了江苏某化工园区污水处理厂排水现状,综合分析了水量、水质特征,并结合工艺参数、工程实施、运营管理等影响因素,合理选择深度处理技术,将达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准的出水,通过“自养反硝化+高级氧化”工艺的深度处理,将排水中的COD和总氮进行进一步的去除后,再与园区企业的“清下水”混合汇入湿地公园内河的模式,直接减少向长江排放废水污染物。同时,使得原本达《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)劣Ⅳ类的内河水质提升至Ⅲ类水体的水质标准。

摘要：自适应光正交频分复用符号分解串行传输(Adaptive Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing Symbol Decomposition with Serial Transmission,O-OFDM-ASDST)可以抑制O-OFDM系统非线性失真,但在接收端将分解符号合并时会增大加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN),因此设计一种能够抑制AWGN的新型接收机.分析了O-OFDM分解符号的结构特征和可观测到的AWGN的最大偏移分量,基于此对接收分解符号进行预处理,尽可能恢复出原本等于限幅门限和零值的时域抽样值,再根据O-OFDM分解符号特征,重构接收分解符号.最后采用蒙特卡洛(Monte Carlo)误码率仿真方法,验证了接收机的有效性.

摘要：传统的直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)系统通过添加直流偏置(DC)和限幅获得单极性信号,由于傅里叶逆变换(IDFT)输出时域信号的随机性,固定的直流偏置会产生较大的非线性限幅失真。该文提出设计自适应直流偏置光正交频分复用(ADCO-OFDM)系统,以双边限幅前、后符号之间的均方误差(MSE)最小化为优化目标,求解使非线性限幅失真最小的DC。介绍了ADCO-OFDM系统原理、推导了子载波比特信噪比(SNR),建立了均方误差最小化优化模型,并给出了最优直流偏置的求解过程。采用蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真方法分析了误码率(BER)和光功率消耗,验证了系统设计和性能分析的正确性。

摘要：在岩层埋藏较浅的地区采用洞桩法,由于小导洞空间较小,施工机械受限,岩层强度较高时,施工桩基变得十分困难,施工工期明显增加,边桩作为临时建筑物,有着很大的优化空间。根据浅岩地区洞桩法地层特性提出了吊脚边桩的设计,吊脚桩在作为水平支护的同时也承担了顶拱下传的竖向荷载,这就要求吊脚桩桩底岩体具有足够的竖向承载力。为确定具有临空面的岩基承载力,文中分别提出了基于岩石单轴抗压强度和岩体抗剪强度两种基础数据的计算方法。采用实际工程岩体参数进行对比计算,二者结果较为相似。现场开展了具有临空面的岩体承压板试验,结果表明对于具有临空面的岩基承载力,基于岩石单轴抗压强度计算得到的数值较现场试验小,计算结果可偏于安全的应用于设计。

摘要：针对LED非线性响应导致可见光通信性能严重下降的问题,提出基于粗糙集理论改进的k最近邻(KNN)算法,并与最小均方(LMS)算法相结合,设计了级联均衡器。首先,根据接收端星座点分布特征,将训练集数据空间划分为不同的区域,并对不同区域采用不同的分类策略,从而降低了传统KNN算法的计算复杂度;然后,提出将LMS均衡器与改进的KNN均衡器相结合。第1级LMS均衡器有助于降低样本点的弥散度,为提高第2级改进KNN均衡器的分类准确性和减小计算复杂度提供了条件;最后,采用蒙特卡罗方法对系统进行了仿真实验。实验结果表明,改进KNN算法的复杂度约为传统KNN算法的1/9,且不会牺牲分类准确性。同时,使用所提的LMS算法和改进KNN级联均衡器能显著改善可见光通信系统的性能。

摘要：超奈奎斯特(FTN)传输技术可有效提高无线光通信系统的传输速率,但其引入的码间干扰会极大影响系统的可靠性。针对此问题,设计了一种基于逐点消除的自适应预均衡算法。推导了4阶脉冲幅度调制下该算法的理论误码率和计算复杂度。仿真结果表明,该算法可以消除由FTN成型带来的码间干扰,其性能几乎等同于正交传输系统。系统的计算复杂度则随着加速因子的减小而增加,当加速因子小于0.4时,计算复杂度会出现快速上升。

摘要：迭代信号限幅(ISC)和符号分解串行传输(SDST)技术将光正交频分复用(O-OFDM)符号分解为固定数量的多个小幅度符号,但当O-OFDM符号方差较小时,分解符号中有大量不载荷信息的全零符号,导致误码率变差、光功率损耗和信息速率降低。针对这一问题,提出了自适应O-OFDM符号分解串行传输(ASDST)系统,根据O-OFDM符号的幅度大小自适应决定符号分解,直到O-OFDM符号完全分解或达到最大符号分解次数,从而消除了全零符号,减少了平均符号分解次数。理论分析和蒙特卡罗仿真验证了ASDST系统的性能。