可见光通信系统干扰消除技术研究

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随着发光二极管LED(Light Emitting Diode)技术的快速发展和对高速无线通信要求的提高,可见光通信技术逐渐发展起来。它作为一种新型的无线通信手段,得到了国内外研究机构和学者广泛的关注,为无线宽带接入提供了灵活的解决方案,有效地缓解无线通信中频谱资源越来越拥挤的问题[1]。可见光通信技术也用在了智能交通系统中。以LED作为交通灯的可见光通信系统为智能交通系统提出了一种新的通信解决方法。本文是基于LED阵列进行道路与车辆的可见光通信。通过对LED阵列发出的光信号进行强度调制,接收端通过高速相机捕获LED发送的图像,解调出原始的信息,来进行可见光通信。该系统特有的缺点是像素间干扰(IPI)。由于LED的发散和图像传感器像素尺寸的有限,LED不仅影响实际相对应的像素而且影响它周围的像素。我们把这种现象叫做像素间干扰,它引起误码性能的下降。本文主要是研究消除像素间干扰的方法。1.提出了消除像素间干扰的两种频域均衡算法:迫零频域均衡法和最小均方误差频域均衡法。并仿真了两种算法在高斯白噪声信道下的误码性能。可以得出,在像素间干扰严重情况下,这两种频域均衡算法都能改善误码性能。通过比较这两种算法,可以得出,在低信噪比下最小均方误差均衡法比迫零均衡法的性能差,在高信噪比下,最小均方误差均衡法比迫零均衡法的性能要好。2.提出了选择均衡算法。像素间干扰比较小情况下,不均衡比均衡效果好。针对这种情况,提出了选择均衡法,选择均衡法能选择是否进行均衡。仿真了该算法在无背景光情况下和有背景光情况下的误码性能。可以得出,该算法能提高误码性能,抵抗一定程度的背景光噪声。通过仿真和实验,验证了均衡算法能减少像素间干扰,提高系统的误码性能。
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