留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

对数正态分布衰落下的光OFDM水下可见光通信空间分集系统

蒋红艳 仇洪冰 何宁 吴越 Zahir Ahmad Sujan Rajbhandari

蒋红艳, 仇洪冰, 何宁, 吴越, Zahir Ahmad, Sujan Rajbhandari. 对数正态分布衰落下的光OFDM水下可见光通信空间分集系统[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0203008-0203008. doi: 10.3788/IRLA202049.0203008
引用本文: 蒋红艳, 仇洪冰, 何宁, 吴越, Zahir Ahmad, Sujan Rajbhandari. 对数正态分布衰落下的光OFDM水下可见光通信空间分集系统[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0203008-0203008. doi: 10.3788/IRLA202049.0203008
Jiang Hongyan, Qiu Hongbing, He Ning, Wu Yue, Zahir Ahmad, Sujan Rajbhandari. Optical OFDM spatial diversity system in lognormal fading UVLC channels[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(2): 0203008-0203008. doi: 10.3788/IRLA202049.0203008
Citation: Jiang Hongyan, Qiu Hongbing, He Ning, Wu Yue, Zahir Ahmad, Sujan Rajbhandari. Optical OFDM spatial diversity system in lognormal fading UVLC channels[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(2): 0203008-0203008. doi: 10.3788/IRLA202049.0203008

对数正态分布衰落下的光OFDM水下可见光通信空间分集系统

doi: 10.3788/IRLA202049.0203008
基金项目: 

国家自然科学基金地区项目(61661016,61761014);广西重点研发计划项目(Guike AB18126030);广西无线宽带通信与信号处理重点实验室主任基金(CXKL06180101);桂林电子科技大学研究生出国(境)研修项目(GDYX2018002)

详细信息
    作者简介:

    蒋红艳(1985-),女,博士生,主要从事水下光通信方面的研究。Email:jhy8499@163.com

  • 中图分类号: TN929.1

Optical OFDM spatial diversity system in lognormal fading UVLC channels

  • 摘要: 水下可见光通信(UVLC)是实现高速宽带信息传输的有效方案,但由于受到信道中吸收、散射和湍流的不利影响而面临着许多困难。针对水下湍流信道中多径和衰落带来的影响,提出了一种光正交频分复用(O-OFDM)等增益合并的分集方案,根据广义的朗伯定律得到信道增益,通过对数正态分布模拟信号衰落。采用蒙特卡洛方法对正交幅度调制(QAM)的非对称削波光正交频分复用(ACO-OFDM)和直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)两种分集系统进行建模仿真,分析高斯信道和弱湍流信道下系统的误比特率,探讨不同分集数目和闪烁系数情况下的分集增益。研究结果验证了分集是降低湍流影响的有效手段,有利于改善水下信息传输性能,为弱湍流信道下正交频分复用可见光通信系统的设计、预测和评估提供参考。
  • [1] He Fengtao, Shi Wenjuan, Zhu Yunzhou, et al. Design of optical receiving antenna for underwater laser communication based on diversity array[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9):0903005. (in Chinese)
    [2] Li T, Zhou H, Sun L. The study of LDPC code applied to underwater laser communication[C]//Conference on Lasers & Electro Optics & the Pacific Rim Conference on Lasers & Electro-optics. IEEE, 2009:1-2.
    [3] Ke Xizheng, Kang Ye, Liu Juan. Experimental research on PAPR reduction algorithms in FSO-OFDM system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(6):0622001. (in Chinese)
    [4] Haigh P A, Ghassemlooy Z, Rajbhandari S, et al. Visible light communications:170 Mb/s using an artificial neural network equalizer in a low bandwidth white light configuration[J]. Journal of Lightwave Technology, 2014, 32(9):1807-1813.
    [5] Jamali M V, Salehi J A, Akhoundi F. Performance studies of underwater wireless optical communication systems with spatial diversity:MIMO scheme[J]. IEEE Transactions on Communications, 2017, 65(3):1176-1192.
    [6] Wang Huiqin, Wang Xue, Cao Minghua. Bit error rate of optical multiple input multiple output system in correlated channel[J]. Optics and Precision Engineering, 2016, 24(9):2142-2148. (in Chinese)
    [7] Dissanayake S D, Armstrong J. Comparison of ACO-OFDM, DCO-OFDM and ADO-OFDM in IM/DD systems[J]. Journal of Lightwave Technology, 2013, 31(7):1063-1072.
    [8] Rajbhandari S, Mckendry J J D, Herrnsdorf J, et al. A review of gallium nitride LEDs for multi-gigabit-per-second visible light data communications[J]. Semiconductor Science and Technology, 2017, 32(2):023001.
    [9] Chen Yong, Yin Hui, Liu Huanlin. Adaptive channel estimation for MIMO-OFDM visible light communication system[J]. Chinese Journal of Lasers, 2016, 43(9):0906003. (in Chinese)
    [10] Jia Kejun, Jin Bin, Hao Li, et al. Performance analysis of DCO-OFDM and ACO-OFDM systems in indoor visible light communications[J]. Chinese Journal of Lasers, 2017, 44(8):0806003. (in Chinese)
    [11] Armstrong J, Schmidt B. Comparison of asymmetrically clipped optical OFDM and DC-biased optical OFDM in AWGN[J]. Communications Letters IEEE, 2008, 12(5):343-345.
    [12] Trung H D, Vu B T, Pham A T. Performance of free-space optical MIMO systems using SC-QAM over atmospheric turbulence channels[C]//Communications (ICC), 2013 IEEE International Conference on IEEE, 2013:3846-3850.
    [13] Amantayeva A, Yerzhanova M, Kizilirmak R C. Multiuser MIMO for underwater visible light communication[C]//Proc 2nd Int Conf Comput Netw Commun CoCoNet, 2018:164-168.
    [14] Vahid J M, Pooya N, Salehi J A. MIMO underwater visible light communications:comprehensive channel study, performance analysis, and multiple-symbol detection[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2018, 67(9):8223-8237.
    [15] Wang Huiqin, Song Lihua, Cao Minghua, et al. Compressed sensing detection of optical spatial modulation signal in turbulent channel[J]. Optics and Precision Engineering, 2018, 26(11):60-65. (in Chinese)
    [16] Mohammed E, Farshad M, Murat U. Performance characterization of underwater visible light communication[J]. IEEE Transactions on Communications, 2018, 67(1):543-552.
    [17] Letzepis N, Fäbregas A G. Outage probability of the Gaussian MIMO free-space optical channel with PPM[J]. IEEE Trans Commun, 2009, 57(12):3682-3690.
  • [1] 卢启景, 廖令琴, 舒方杰, 李明, 谢树森, 邹长铃.  基于回音壁微腔的可见光波段光频梳研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20220335-1-20220335-17. doi: 10.3788/IRLA20220335
    [2] 赵双易, 莫琼花, 汪百前, 臧志刚.  无机钙钛矿白光LED及可见光通信研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210772-1-20210772-20. doi: 10.3788/IRLA20210772
    [3] 贺锋涛, 李佳琪, 张建磊, 杨祎, 王清杰, 王妮.  海洋湍流下波长分集无线光通信系统性能分析 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210131-1-20210131-10. doi: 10.3788/IRLA20210131
    [4] 张峰, 梁渊博, 赵黎, 梁源.  基于非正交多址的室内可见光通信系统性能优化方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210101-1-20210101-7. doi: 10.3788/IRLA20210101
    [5] 郭锐强, 李珉, 吴君鹏, 刘鑫, 魏子康.  基于差分混沌键控的空间光通信系统及其保密性分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200207-20200207. doi: 10.3788/IRLA20200207
    [6] 聂志强, 王明培, 孙玉博, 李小宁, 吴迪.  基于韦布尔分布和对数正态分布的高功率半导体激光器寿命估计和失效分析研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 64-71. doi: 10.3788/IRLA201948.S105003
    [7] 郭心悦, 李双双, 郭阳, 肖江南.  室内可见光通信中的自适应STBC MIMO-OFDM系统设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(2): 222001-0222001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0222001
    [8] 贺锋涛, 石文娟, 朱云周, 张建磊.  分集阵列式水下激光通信光学接收天线设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 903005-0903005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0903005
    [9] 光富, 胡林, 江阳, 田晶, 訾月姣.  IMDD OFDM无源光网中的非线性分析和信号失真消除 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 522002-0522002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0522002
    [10] 柯熙政, 张棋雯.  FSO-WOFDM系统的实验研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1022003-1022003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1022003
    [11] 赵梓旭, 宋小庆, 贾胜杰, 魏有财, 王慕煜.  特种车内可见光通信系统光源布局优化 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 122001-0122001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0122001
    [12] 柯熙政, 亢烨, 刘娟.  FSO-OFDM系统中峰均比控制方法的实验研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 622001-0622001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0622001
    [13] 杨玉峰, 李挺, 李建勋, 王昭雷.  沙尘在FSO常用红外波段的散射特性研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 604004-0604004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0604004
    [14] 李一芒, 高世杰, 盛磊.  近海激光通信分集技术对大气湍流扰动抑制的实验 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 322001-0322001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0322001
    [15] 邓莉君, 樊养余.  色/频/空三维资源复用的室内可见光非直流偏置OFDM系统性能研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 722002-0722002(10). doi: 10.3788/IRLA201645.0722002
    [16] 沈振民, 蓝天, 刘国彦, 李湘, 倪国强.  包含非视距链路的室内可见光通信倾角式光学接收端的设计与分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2783-2788.
    [17] 沈振民, 蓝天, 王云, 王龙辉, 倪国强.  基于LED 灯的室内可见光通信系统仿真分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2496-2500.
    [18] 郭倩, 蓝天, 朱祺, 倪国强.  室内可见光通信APD 探测电路的设计与实现 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 731-735.
    [19] 阮秀凯, 唐震洲, 张耀举, 陈孝敬, 陈慧灵.  反馈电压偏置型Hopfield 网络电域盲检测相干光通信信号 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 715-720.
    [20] 孟庆宇, 张伟, 龙夫年.  天基空间目标可见光相机探测能力分析 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2079-2084.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1102
  • HTML全文浏览量:  229
  • PDF下载量:  69
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-11
  • 修回日期:  2019-11-21
  • 刊出日期:  2020-03-02

对数正态分布衰落下的光OFDM水下可见光通信空间分集系统

doi: 10.3788/IRLA202049.0203008
    作者简介:

    蒋红艳(1985-),女,博士生,主要从事水下光通信方面的研究。Email:jhy8499@163.com

基金项目:

国家自然科学基金地区项目(61661016,61761014);广西重点研发计划项目(Guike AB18126030);广西无线宽带通信与信号处理重点实验室主任基金(CXKL06180101);桂林电子科技大学研究生出国(境)研修项目(GDYX2018002)

  • 中图分类号: TN929.1

摘要: 水下可见光通信(UVLC)是实现高速宽带信息传输的有效方案,但由于受到信道中吸收、散射和湍流的不利影响而面临着许多困难。针对水下湍流信道中多径和衰落带来的影响,提出了一种光正交频分复用(O-OFDM)等增益合并的分集方案,根据广义的朗伯定律得到信道增益,通过对数正态分布模拟信号衰落。采用蒙特卡洛方法对正交幅度调制(QAM)的非对称削波光正交频分复用(ACO-OFDM)和直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)两种分集系统进行建模仿真,分析高斯信道和弱湍流信道下系统的误比特率,探讨不同分集数目和闪烁系数情况下的分集增益。研究结果验证了分集是降低湍流影响的有效手段,有利于改善水下信息传输性能,为弱湍流信道下正交频分复用可见光通信系统的设计、预测和评估提供参考。

English Abstract

参考文献 (17)

目录

    /

    返回文章
    返回