无线紫外光通信分集接收与调制的设计与实现

摘要

无线紫外光通信是一种新型的无线光通信技术,以其传输信息的保密性高、抗干扰能力强、非直视通信、适用于特殊的通信场合和全天候工作等优点能满足在复杂地理和电磁环境下的应用要求,引起来越来越多的研究热点。
　　本文的主要工作有以下几个方面:
　　(1)首先介绍了无线紫外光通信链路模型和分集接收技术,对分集方式和信号合并方法进行了理论分析。然后研究了无线紫外光分集接收链路模型,并作了计算机仿真,仿真结果表明:分集接收能有效降低通信的路径损耗,提高链路的性能。为以后的无线紫外光通信分集接收研究提供了理论基础。
　　(2)对光调制做了简介,对PPM(Pulse Position Modulation)调制的原理进行了理论分析,从不同方面理论分析了PPM调制和OOK(On-OffKeying)调制的性能,包括:平均发射功率、功率利用率、频带利用率。然后对无线紫外光通信PPM调制系统的整体方案做了介绍,接着对系统所使用的FPGA的逻辑开发设计与实现进行了详细的介绍,包括:时钟信号发生器、串口数据接收与发送、PPM信号帧同步设计、PPM调制解调模块的实现。
　　(3)对系统所用的器件进行了详细的阐述,然后对搭建的无线紫外光通信系统硬件平台做了概述,介绍了硬件平台的工作流程。
　　(4)对本调制系统进行了4-PPM和16-PPM仿真,仿真结果表明,本设计达到了系统的要求。然后对无线紫外光通信系统做了实验,并对实验结果做了统计分析,实验结果表明:本调制通信系统实现了在近距离时达到了数据的有效可靠的传输。最后对本文的工作做了总结和展望。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 无线紫外光通信技术的研究现状

1.3 本文的研究目的和主要研究内容

2 无线紫外光分集接收系统研究

2.1 无线紫外光分集接收技术

2.2 无线紫外光通信单接收链路模型

2.3 无线紫外光分集接收模型研究

2.4 仿真与分析

2.5 本章小结

3 无线紫外光通信PPM调制系统设计

3.1 光调制简介

3.2 PPM调制解调方式

3.3 PPM调制性能分析

3.3 无线紫外光通信调制系统设计方案

3.4 FPGA逻辑开发

3.5 本章小结

4 调制系统的FPGA实现与仿真实验

4.1 器件的选型

4.2 硬件平台的搭建

4.3 仿真及实验结果分析

4.4 系统调试及实验结果

4.5 实验结果分析

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 进一步工作

致谢

参考文献

附录