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移动车辆与LED路灯间可见光无线通信研究
| 论文题名： | 移动车辆与LED路灯间可见光无线通信研究 |
| 关键词： | 可见光通信;短距离无线通信;智能交通系统;RSP切换;多普勒效应;估计补偿算法 |
| 摘要： | LED可见光无线通信因节能、无电磁干扰、绿色而成为一种新型的短距离无线通信技术。智能交通系统(Intelligent Transportation System，ITS)是一种集先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等一体的交通运输管理系统，在未来社会中的地位会变得越来越重要。LED路灯作为ITS中常见的照明工具，若将它作为可见光通信发送端，车辆上安装光接收器，能做到照明与通信共用，解决ITS中最后一公里无线接入，最大限度的解决成本效益问题。 本文主要研究移动车辆与LED路灯间可见光无线通信无缝连接问题。移动车辆与LED路灯间可见光无线通信时，车辆在相邻两个LED路灯之间行驶，面临着接收多个LED路灯发射信号时信号的选择或无LED路灯照射时信号中断问题，以及车辆行驶过程中产生的多普勒效应对接收信号的影响。根据室外可见光通信中的实际情况、移动车辆行驶状况与多个LED路灯实际部署情况建立无信号覆盖通信模型与信号重叠覆盖通信模型，仿真分析两种模型中多个LED路灯信号功率分布情况。划分LED路灯之间无信号覆盖和信号重叠覆盖两种模型中功率分布情况，采用接收信号功率(Received signal power RSP)切换方法来解决信号选择或信号中断问题。在无信号重叠模型中采用RSP存储切换方法来解决车辆与LED路灯通信中断问题，在信号相互重叠模型中运用RSP选择切换方法来解决车辆的信号选择问题。仿真论证了多普勒效应会减低室外可见光通信系统的性能，减低系统信噪比，增加系统误码率。采用基于循环前缀的多普勒估计算法与信号重采样的补偿算法来减少多普勒效应对车辆与LED路灯之间可见光通信系统造成的影响。 经过仿真验证得出较好的结果:采用RSP存储切换后，当车速在36km/h-90km/h时，接收机能够预留出足够大的缓存空间来存储信号中断过程中丢失的数据。采用RSP选择切换后，能够稳定接收端接收到的信号功率，提高系统信噪比，从而保证了通信的无缝连接。对系统中存在的多普勒效应采用估计补偿算法后，能够有效降低系统误码率，并得出该估计补偿算法的性能在高信噪比条件下优于低信噪比。 |
| 作者： | 徐哲 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 朱娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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