1、照明覆盖范围，采用技术能够实现并行数据传输，利用空间资源提高复用增益，有效提高通信系统传输速率。通信系统具有比单入单出系统更高的系统容量和传输速率，以及克服室内阴影效应的能力，但通信系统使得信号从发送机到接收机有多条传输路径，随之会带来多径效应以及信道衰落的影响。可见光信道特性是开展室内可见光无线通信系统设计和可见光通信应用的基础及关键，同时也是描述可见光通信理论最基本的方式与手段。包括各种场景下的可见光通信物理信道建模噪声建模与通信系统性能之间的控制和反馈关系以及照明与通信系统性能之间的互相影响关系等，本章将侧重室内可见光通信场景，研究可见光通信系统信道特性。相关工作首先，可见光信道冲激响应以及路径损耗阴影遮蔽多径衰落等元素综合表征了可见光物理信道模型；其次，可见光通信噪声源是复杂多样的，涉及各种光噪声电噪声，基于可见光的噪声模型必须能够准确的描述各种噪声源的统计特性，才能确保可见光通信性能的准确评估。

2、攻读硕士学位期间参加的科研项目致谢万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文专用术语注释表专用术语注释表符号说明检测器响应度高斯白噪声方差接收机检测面积发射机与接收机间隔ϕ入射角度发射角度的中心发光强度朗伯辐射系数信道容量信道矩阵平均信噪比缩略词说明可见光通信视距链路开关键控自由空间光通信脉冲宽度调制发光二极管光电检测二极管信噪比迫零最小均分误差多输入多输出视场角正交频分复用误比特率亮度调制直接检测直流增益万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第章绪论第章绪论研究背景可见光无线通信概述白光器件因具备转换效率高功耗低稳定性高使用寿命长等系列特点，成为下代绿色照明产品。白光器件在提供高效照明的同时，以其内链路的连续性。上述成果都是针对可见光通信网络中多光源之间的动态资源分配和灵活切换调度问题开展的初步研究，为可见光通信网络中的组网异构网络问题提供了定的基础和理论支持。特殊场景下的可见光通信在医疗。

3、信技术的主要研究难点；通过阐述器件的低调制带宽可见光通信上行链路可见光通信组网特殊场景下的可见光应用开展等相关内容，对可见光通信技术研究的关键问题进行详细说明，并以此展开介绍可见光通信技术发展状况，以及国内外各研究单位相关研究和最新进展。最后介绍可见光通信技术的相关内容及研究状况，为下章将要开展的研究和工作做铺垫。万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第三章室内可见光信道仿真第三章室内可见光信道仿真基于白光的无线光通信系统高速率受限于商用照明白光器件的频率响应特性，由于白光器件的物理结构与制备工艺，导致白光器件的传输带宽般只有几，使得基于白光的无线通信追求超高速率成为种挑战。目前，般采用基于调制解调前置均衡后置均衡均衡多谐振均衡的方法来提高白光无线通信系统的传输速率。单个器件的发射功率有限，导致器件照明范围有限，室内复杂多变的环境以及障碍物遮挡导致阴影遮蔽现象的出现。采用多阵列器件能够有效提高器。

4、,万方数据目录专用术语注释表第章绪论研究背景可见光无线通信概述可见光无线通信应用领域课题研究意义研究内容和研究目标研究内容研究目标论文创新点论文结构第二章可见光无线通信技术研究可见光通信技术已成为国际研究热点可见光通信中关键问题及发展状况器件调制带宽可见光上行链路可见光通信组网特殊场景下的可见光通信可见光技术总结第三章室内可见光信道仿真相关工作仿真模型的建立模型建立模型参数设置信道特性仿真灯的基本特性光照强度信道脉冲响应信噪比信道容量本章小结第四章室内可见光系统设计相关工作相关问题系统描述模块设计发射机模块接收机模块模块性能测试演示系统系统展示系统参数总结万方数据第五章室内可见光系统多用户检测算法研究相关工作相关问题信道矩阵多用户检测算法迫零检测算法最小均方误差检测算法分解检测算法算法性能分析本章小结第六章总结与展望论文总结工作展望参考文献附录攻读硕士学位期间撰写的论文附录攻读硕士学位期间申请的专利附录。

5、，能够在不增加系统传输带宽的条件下大幅度提高系统的传输容量。技术在可见光的应用，使空间资源成为种可以用于提升性能的资源，并且技术能够增加光源的覆盖范围。国内外多所高校及科研机构已经开展关于室内可见光技术的研究，英国爱丁堡大学的教授将技术应万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章可见光无线通信技术研究用到可见光通信中，提高系统的空间分集利用率，研究信道的衰落特性等；牛津大学的教授研究成像，非成像以及各自信道特性，设计原型系统，研究可见光通信等；高丽大学的老师研究可见光信道中的功率分配，设计奇异值分解可见光实现两路数据并行传输；清华大学的徐正元教授研究基于香农定理的信道容量问题等等。总结本章首先介绍可见光通信技术的发展，从日韩欧美以及国内研究状况研究投入，和标准化方面工作进展，来阐述可见光通信技术全球研究热点的现状。接下来通过传统无线通信与可见光通信系统框架图对比，指出两者之间主要区别以及可见光。

6、和开展相对应的有效降噪方法的研究；最后，可见光通信的最大特征是能够实现照明和通信兼顾体，但照明与通信性能之间的制约关系会限制可见光通信的有效性与可靠性，这对于可见光通信的技术的研究开展以及可见光通信系统的进步应用是个潜在的巨大的挑战。通常我们用信道的频域特性时域特性有效性以及可靠性来表征通信系统的信道特性，用信道的频率响应特性来表征信道的频域特性，用信道的单位脉冲响应来表示信道时域特性，万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第三章室内可见光信道仿真用信道的直流增益信噪比间接表征通信的可靠性，用信道容量来表示通信系统的有效性。器件的辐照角度光照强度半功率角度及发射功率等影响着无线光通信的传输距离接收平面的照度分布以及信噪比分布；并且接收机的检测面积响应度视场角响应带宽等不同参数也影响着接收机对光信号的接收，这些因素共同影响着基于白光的无线通信系统性能，研究基于白光的室内可见光通信系统需要综合考虑这。

7、线通信领域，我国多数医院已建立起以管理为主的医院信息系统万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章可见光无线通信技术研究未来还会建立以病人为中心的临床信息系统，。如何突破常规的线缆传输实现这些海量实时数据的高效流通而对医疗设备不产生干扰，成为医院信息化面临的挑战之。以照明网络为接入点的可见光通信系统具有安全无干扰无辐射等特点，对现在射频网络构成必要补充，相互融合，以实现医院信息的无线高效传输。年，法国的计划针对医院健康看护的室内红外无线通信进行了调制方式和移动性的研究；加州大学为医疗机构研发医院层楼内的可见光通信系统。由于蓝绿波段在水下具有较好的传播特性，利用蓝绿波段可见光通信成为水下通信个较好的选择，水下可见光通信近年来相关研究刚刚起步。早在年，美国伍兹霍尔海洋研究所成功研制了套可见光通信设备，用于水下通信，让机器人携带此设备与海底传感器网络进行无线通信，采集海底传感器采集的各类数据。澳大利。

8、内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相致。论文的公布包括刊登授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名日期研究生签名导师签名日期万方数据摘要目前，基于白光的可见光无线通信系统使用的商业照明器件响应带宽只有几兆赫兹，无法满足大容量高速率通信的需求；器件的有限光束角度介于全向天线和定向天线之间，为准定向天线，这使得光源的覆盖范围有限。因此，研究基于白光的室内可见光通信系统，采用多阵元发射天线，可以有效提高光源覆盖面积，增加链路的作用范围，获得更高的传输速率，且无需增加系统传输带宽及发射功率，克服因人员走动以及阴影效应造成的通信链路中断，提高光谱效率。本论文在调研了白光无线通信技术发展现状技术特点射频通信中不同检测算法特点研究现状的基础上，重点研究了室内可见光信道特性，研究不同多用户检测算法对室内可见。

9、国立大学美国麻省理工学院日本大学美国海军实验室等均对水下可见光通信进行了海面至水下几百米的理论分析和实验研究。在国内，中国海洋大学研究者对海水环境中可见光特性进行了研究并在实验室水槽中模拟海水环境，进行水下光通信验证实验。中国科学院半导体研究所使用自己研发的半导体照明通信系统，在实验室水箱中进行了初步的验证性光通信实验，利用与潜水员头盔配合的光源，实现水下语音的光传输通信系统。可见光技术室内照明般需要的光照强度以保证日常生活需求，目前，单个商用白光可以达到，的输出效率，但单个灯依然无法满足室内照明需求；可见光通信可以提供超高信噪比增益使得可见光技术的研究具有相当大的吸引力，可见光技术的研究主要是为了应付器件低调制带宽以及光源覆盖范围有限等问题。与正交频分复用技术作为下代无线通信速率提升的关键技术被广泛研究，技术源自无线通信领域的天线分集技术和智能天线技术，技术充分利用空间分辨率资源，实现多天线并行数据传。

10、接收机分布在此接收平面上，图所示为整个房间模型。万方数据单位代码密级公开专业学位硕士论文论文题目基于白光的室内可见光通信系统研究丁礼伟王永进工程硕士申请全日制申请电子与通信工程二〇四年四月学号姓名导师专业学位类别类型专业领域论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部。

11、通信系统性能影响，对其理论进行分析，并结合实验进行验证。主要工作内容体现在以下两个方面仿真分析室内可见光信道特性，包括光照度分布接收光功率分布脉冲响应分布分布，信道容量分布表征信道特性等；构建原型系统，理论分析不同检测算法，利用不同信道矩阵实现检测算法过程，通过上述检测算法实现每支路的并行数据传输，演示系统获得倍于单路系统的传输速度。实验分析信道矩阵检测算法对于通信系统性能的影响。论文验证了检测算法在可见光系统中成倍的提升系统传输速率。关键词可见光通信，空间复用，空间分集，检测算法，检测算法，检测算法万方数据,万方数据目录专用术语注释表第章绪论研究背景可见光无线通信概述可见光无线通信应用领域课题研究意义研究内容和研究目标研究内容研究目标论文创新点论文结构第二章可见光无线通信技术研究可见光通信技术已成为国际研究热点可见光通信中关键问题及发展状况器件调制带宽可见光上行链路可见光通信组网特殊场景下的可见光通信。

12、因素。信道容量即通信系统信道能够传输的最大平均信息速率，是衡量通信系统有效性性能的重要指标之，基于香农容量理论的室内可见光通信系统信道容量的仿真，旨在验证基于白光的室内可见光通信系统能够提供大容量通信。仿真模型的建立模型建立由于单个光源功率有限，无法满足整个房间的日常照明需求，般为满足室内照明需求，需要安装多个光源。不同房间格局不同参数规格不同照明布局带来的照明效果差异明显；同时为保证可见光通信系统接收机的性能稳定，要求接收机平面的光功率分布均匀，因此在设计光源布局时，把接收平面接收功率分布是否均匀作为个重要衡量指标。仿真模型建立假设在个房间的天花板上的个角安装个阵列，每个矩阵距离相邻天花板边缘距离为，伴随着大功率技术的不断突破，这里假设采用市售大功率单个功率为，半功率角度为;取代小功率，每个阵列由;个大功率灯组成，单个之间间距为，发射机在天花板上的位置如图所示。把位于天花板下方的平面当做接收机接收平面。

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