引用本文:

张慧颖,于海越,任永旺,等. 湍流信道下基于MDPPM的可见光通信性能研究[J]. 光通信技术,2021,45(5):55-58.

湍流信道下基于MDPPM的可见光通信性能研究

张慧颖,于海越,任永旺,牟 昊

(吉林化工学院 信息与控制工程学院,吉林 吉林132022)

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摘要:针对室外可见光通信受到大气湍流因素影响的问题,采用广义超几何法,综合分析Gamma-Gamma信道下大气湍流及不同天气条件对可见光通信系统平均误时隙率(SER)的影响。仿真分析表明:16进制差分脉冲位置调制(16DPPM)可有效改善湍流效应影响;采用等增益合并(EGC)接收技术,系统平均SER明显降低;湍流信道下,晴朗、雾霾、薄雾和中雾天气时,与16DPPM单入单出系统相比,采用接收天线为3根或4根的16DPPM单入多出系统的平均SER得到明显改善。

关键词:可见光通信;多进制差分脉冲位置调制;平均误时隙率;等增益合并接收

中图分类号:TN929.11  文献标志码:文章编号:1002-5561(2021)05-0055-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.05.012

0 引言
       可见光通信(VLC)在室外进行传输信号时不可避免受到大气湍流干扰。孟德帅等人[1]采用对数正态分布模型研究了弱湍流信道下室外VLC性能,但未对大气信道中的中等湍流和强湍流情况进行分析。刘景龙[2]对特定天气(雾、雨、雪)状态的信道损耗模型下的发光二极管(LED)交通灯VLC系统性能进行分析,讨论了近地面室外雾天、雨天和雪天情况下的通信衰减情况,但未考虑湍流影响。本文采用广义超几何法推导出室外VLC系统平均误时隙率(SER)闭合表达式,仿真分析不同天气条件和湍流强度下的VLC通信性能。

3 结束语
       本文采用广义超几何法针对室外VLC系统在Gamma-Gamma信道下传输差错性能进行了分析,综合考虑湍流信道和各种天气条件(如晴空、雾霾、薄雾和中雾天气)的影响,推导出基于MDPPM系统的平均SER闭合表达式并完成数值仿真。由仿真结果可知,在不同天气条件下,信道湍流强度增大导致系统通信性能下降,16DPPM可有效降低系统平均误码率,改善湍流效应;对于基于16DPPM的SIMO系统,随着接收天线的增加,采用EGC接收技术可以有效改善湍流抑制天气变化的影响。在不增加硬件结构复杂程度的基础上,可以采用3根接收天线的结构设计VLC系统。