复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室，上海 200433
为了提高传统点对点单输入单输出(SISO)可见光系统的传输速率，提出了多输入多输出 (MIMO)的可见光系统。考虑到接收端系统复杂度的问题，多输入单输出 (MISO)可见光通信系统则更受关注。本文研究了基于脉冲幅度调制 (PAM)的 MISO可见光通信系统，并通过实验证明该系统在特定场景中的运用优势。此外，针对可见光通信系统中 LED光源、功率放大器等关键器件存在非线性效应，本文基于两发一收的 2×1 MISO可见光通信系统，设计了两路低阶 PAM信号在光域叠加产生高阶 PAM信号的新型的等概率编码映射方案，并通过 RGB-LED的红灯完成净比特速率 700 Mb/s的传输实验系统验证，证明了此方案在实际中的可行性及优越性。
光通信 可见光通信 多输入单输出 等概率编码 脉冲幅度调制 optical communications visible light communication multiple input single output (MISO) equal
复旦大学 通信科学与工程系 电磁波信息科学教育部重点实验室，上海 200433
许多研究人员已经将基于发光二极管的可见光通信(VLC)与照明通信相结合, 然而VLC系统的性能主要受限于系统带宽和信噪比(SNR),之前的实验并没有充分利用信道资源，特别是SNR资源。 针对SNR资源利用问题，文章提出了一种基于时间的混合调制无载波幅度相位VLC系统, 在该系统中，信号的实际调制级别不仅可以是一个整数，而且可以是一个十进制数，通过按一定的比例对比特进行分组，可以提高信道的SNR资源利用率。 通过仿真和实验验证了该系统的可行性和有效性。实验结果表明，当驱动信号的峰峰值电压范围为0.65~0.86 V时，可以获得约10％的比特率改善。
可见光通信 无载波幅度相位调制 混合调制 发光二极管 VLC CAP modulation hybrid modulation LED
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (MoE), Shanghai Institute for Advanced Communication and Data Science, Fudan University, Shanghai 200433, China
In this paper, we present a detailed comparison of applying three advanced modulation formats including carrierless amplitude and phase modulation (CAP), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and discrete Fourier transform spread orthogonal frequency division multiplexing (DFT-S OFDM) in underwater visible light communication (UVLC) systems. Cascaded post-equalization schemes are suggested to compensate the system impairments. For the first time, a two-level post-equalizer is presented to mitigate the nonlinear effect and improve the system performance of UVLC. The first post-equalization is based on a novel recursive least square Volterra. These modulation formats are all experimentally demonstrated with corresponding digital signal processing (DSP) algorithms. The experimental results show that single carrier modulations including CAP and DFT-S OFDM can outperform OFDM. Our experiment results show that up to 3 Gb/s over a 1.2 m underwater visible light transmission can be achieved by using DFT-S OFDM 64QAM and CAP-64. The measured bit error rate is well under the hard decision-forward error correction (HD-FEC) threshold of 3.8×10 3.
060.4080 Modulation Chinese Optics Letters
2018, 16(12): 120603
