摘要：【目的】发光二极管(LED)的非线性特性导致可见光通信(VLC)系统的误码率(BER)性能恶化,特别是在具有较高峰均功率比(PAPR)的光正交频分复用(O⁃OFDM)系统中。基于Volterra级数的单级均衡器可以处理LED非线性高阶失真,且延时较小。但是求解传统Volterra级数需要多重积分运算,基于Volterra级数的均衡器实现复杂度高,且单级均衡器存在误差累积,因此均衡抑制效果有限。【方法】首先,针对传统Volterra级数计算复杂度高的问题,只保留Volterra级数中各阶非线性项和内核系数的高阶幂级数项,提出了基于记忆多项式的Volterra级数(MPVS)。相比于传统Volterra级数降低了计算复杂度,同时考虑了当前时刻的所有输入信号,提高了非线性系统建模的精度。然后,设计基于记忆多项式的Volterra(MPV)均衡器和基于记忆多项式的Volterra判决反馈均衡器(MPV⁃DFE),对于单级MPV⁃DFE,若判决部分一个码元判断错误,那么这种错误会连续成串出现,导致整个码元序列受到影响。文章提出将MPV和MPV⁃DFE两个非线性均衡器级联构成混合后均衡器(MPV+MPV⁃DFE)。MPV均衡器对LED非线性失真信号一级均衡,可以抑制一部分非线性失真,从而减少MPV⁃DFE码元判断错误。再经过MPV⁃DFE二次均衡,可以更好地抑制残留的非线性失真。【结果】最后,采用蒙特卡洛BER仿真方法验证系统设计的有效性。结果表明:与单级MPV均衡器、线性级联非线性混合均衡器(LMS+MPV-DFE)相比,在4阶正交幅度调制(QAM)非对称限幅光OFDM(ACO⁃OFDM)系统BER为10^(-4)时,所提混合均衡器分别可以获得大约7和2 dB的信噪比增益。【结论】MPV均衡器实现简单,且将两级非线性均衡器级联设计混合均衡器可以更好地抑制LED非线性失真。

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：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：白光发光二极管(LED)的窄调制带宽限制了可见光通信(VLC)的系统容量。非正交多址接入(NOMA)技术通过功率复用可提高系统通信容量。结合直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)和NOMA技术,设计了NOMA-DCO-OFDM系统。基于递归法给出了单个LED时VLC多径信道建模方法。在考虑限幅噪声影响时,推导了用户的信干噪比。采用分数阶功率分配、增益比功率分配和静态功率分配方法,研究系统平均和速率随LED半功率角、光电检测器的视场角(FOV)和功率分配因子的变化规律。仿真结果表明,系统平均和速率随着半功率角、FOV和功率分配因子的变化而变化,可以通过优化半功率角、FOV和功率分配因子达到系统平均和速率最大化。

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。

摘要：针对IEEE802.16e标准休眠模式中无线接入设备过多的监听下行信道问题,建议了一种交叉层设计方法,设置休眠参数的动态算法。将MAC层提取的休眠时间数值与物理层固定值相结合,形成休眠调度参数。通过建立马尔可夫链模型,分析了建议的算法能更多节省电池供电的移动台有限能量。NS2仿真实验验证了该算法比标准的节能性能最大可提高30%。

摘要：无线传感器网络的路由协议设计要同时关注单个节点的能耗及整个网络能量的均匀消耗。在分析现有分簇路由协议的基础上,提出一种能量高效的分簇路由协议,通过结合节点能量选举簇头,采用限制簇规模的优化簇形成算法和改进的多跳簇间转发方式,节约节点能量,平衡簇间负载。仿真结果表明,该协议能有效降低网络能量消耗,延长网络生存周期。

摘要：介绍了高动态GPS信号模拟器的设计原理和组成,阐述了设计中的关键技术,并给出了软件和硬件实现方案。其中软件部分采用V isual Basic 6.0和V isual C++完成,硬件信号处理板采用FPGA完成,通过高速的计算机并口实现了软硬件之间通信。此系统被成功的应用到了卫星导航定位系统的研发过程中,工作性能稳定,具有了模拟器的基本功能,为验证接收机的定位性能、信号跟踪和捕获性能等提供了一个逼真的高动态信号环境。

摘要：提出将π-旋转LDPC(low-density parity-check codes)码应用于大气激光通信系统中,介绍π-旋转LDPC码的编码方法和BP(belief propagation algorithms)译码算法,在加性高斯白噪声信道下,对BP译码在概率域、对数域以及最小和译码时的译码性能进行比较,在误码率为10-5时,最小和译码比对数译码信噪比改善1 dB.在各种典型天气条件下对大气激光通信系统中采用π-旋转LDPC码的系统性能进行仿真分析.结果表明,在大气激光通信系统中采用LDPC纠错码,当误码率为10-6时,系统信噪比改善了约5 dB,获得了良好的纠错性能,提高了系统性能.