《可見光通信中的多維高效傳輸理論與方法研究》是依託東南大學，由張華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：可見光通信中的多維高效傳輸理論與方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張華
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目研究使用LED可見光光源同時進行照明與無線信號傳輸的可見光通信系統中的多維高效傳輸理論和方法。可見光通信具有頻譜不受限、綠色節能、無電磁輻射、保密性好、成本低等優點，是新興的一種無線通信方式。研究表明可見光通信可以通過利用時、頻、空、色多維資源提高通信速率。但是可見光通信在調製方式，信道特性和傳播環境上和傳統的射頻無線通信有很大的區別。因此如何高效利用多維資源，在不影響照明的條件下實現室內高速可見光通信是本項目需要解決的關鍵科學問題。根據我們的研究目標，在前期研究的基礎上，我們分三個主要研究方向展開研究。我們的主要研究內容包括：1. 非線性光信道下的高效多載波傳輸理論和技術；2.基於LED陣列的傳輸理論與技術；3.多色復用傳輸理論和技術。希望通過我們的研究推動可見光通信理論和技術的成熟，使得可見光通信成為下一代無線通信系統的有效手段。
結題摘要
本自然科學基金項目主要圍繞可見光通信中的多維高效傳輸展開研究。課題組面向未來移動通信網路，根據項目申請書中擬定的內容分別針對非線性光信道下的高效多載波傳輸理論和技術、基於發光二極體陣列的傳輸理論與技術、多色復用傳輸理論和技術三大內容進行研究，取得了預期的成果。具體而言，課題首先針對非線性光信道下的正交頻分復用傳輸進行了設計和最佳化，研究了採用非對稱削波的光正交頻分復用方案，僅需要若干步驟的線性計算和比較，就能夠快速檢測恢復出原始數據，大大降低了系統複雜度；並設計方案降低車載光正交頻分復用傳輸中的峰均比，能夠有效提升頻譜效率，同時並不降低功率效率。其次，進行了室內可見光通信系統中發光二極體調光與多輸入多輸出收發機的聯合最佳化，其易於實現且性能更優；同時對可見光通信中使用發光二極體陣列的空間合成脈衝幅度調製進行了研究，並推導了相應的錯誤機率性能；另外設計了發光二極體陣列輔助的室內三維定位方案，通過漸進分析得出定位誤差隨著牆體的反射係數線性增加。最後，研究了多色復用傳輸理論並設計了相應的高效傳輸方案，採用不同信道同時傳輸相同數據的不同部分，以獲得由不同顏色光信號鏈路所構建的分集增益，進而有效提高誤比特率性能。相關成果發表高水平學術論文數十篇，提交國際、國內專利申請十餘項，獲得多項國內及國際專利授權。項目開展過程中，培養碩士、博士研究生13名，2名博士生獲得國家留學基金委資助赴美國著名高校聯合培養。研究成果為未來可見光通信在空域、時域、頻域、多色域等多個維度的高效傳輸提供技術支撐。
