现有的可见光及射频(RF)混合链路仍然局限于空间辐射特性单一的朗伯光波束配置, 面向商用发光二极管的非朗伯空间辐射特性, 提出一种基于典型LUXEON Rebel非朗伯光波束的可见光及RF混合链路软切换方案, 并进行了仿真分析。仿真结果表明: 设定RF接入点在近端(dr=10 m)和远端(dr=60 m)时, 所提出的异构非朗伯光波束配置混合链路吞吐量的最大值分别为370.72 Mb/s、275.68 Mb/s；发射功率为2~15 W时, 比传统朗伯光波束配置混合链路可引入高达约14 Mb/s的吞吐量增益。

为了提升了可见光通信(VLC)链路的可靠性, 针对传统VLC研究范式的局限性, 在典型室内应用场景将商用LUXEON Rebel非朗伯光波束引入到多输入多输出(MIMO)可见光发射器配置中, 对比分析了非朗伯MIMO VLC与朗伯MIMO VLC的误比特率(BER)性能表现。仿真结果表明: 较之于传统朗伯光波束的MIMO基准配置, 当房间中心接收位置BER≤10-6时, 所提出的非朗伯MIMO配置可以减少引入13.1% 的发射功率。

现有的绝大部分应用于各类工业环境无线解决方案是基于传统射频的技术范式, 存在电磁干扰、工业数据泄露等潜在风险, 众多研究机构正积极地将多样的无线光技术引入到工业智能场景。为了清晰阐述无线光技术在工业场景应用的研究进展, 分别从工业无线光多载波传输、多输入多输出(MIMO)传输、定位和原型通信系统实验这些方面进行了梳理, 初步给出了工业无线光技术进一步发展所要应对的主要技术挑战和潜在解决方案。

目前，绝大部分应用于各类医疗场景的无线解决方案是基于传统射频的技术范式，因而必须要面对电磁干扰及医疗数据泄露等诸多潜在风险。另一方面，无线光技术具有频谱资源丰富、保密性强、抗电磁干扰、免频谱授权等诸多天然优势。因此，为充分发挥上述技术潜能，学术界和产业界正积极地从多个维度将多样的无线光技术引入到电磁敏感医疗场景。为清晰地阐述无线光技术在医疗场景应用的研究进展，分别从医疗无线光有源链路、医疗无线光无源链路、医疗无线光中继链路、医疗无线光原型实验等方面进行了梳理。此外，初步提出了医疗无线光技术进一步发展所要应对的主要技术挑战，给出了潜在解决方案。

在可见光定位系统中,接收端需要捕获来自不同参考光源的可见光信号,进而根据参考光源的位置信息和预设的可见光定位算法估计接收端的位置坐标。上述定位过程中,通常假设光源为朗伯型光源,即光源的光波束符合朗伯规律。为了实现特定照明效果,固态光源厂商经常通过改进分装工艺、加装二次光学透镜等方式对光波束进行再次塑造,以获得多样化的空间光波束。为了量化评估实际非朗伯光波束对可见光定位系统的影响,将3种商用非朗伯光波束EdiPower Emitter、LUXEON Rebel、Side Emitter引入典型室内场景。量化结果表明,相比传统朗伯光波束配置,非朗伯光波束引入的最大定位误差和均值定位误差分别为101.7 cm和48.8 cm。考虑到商用非朗伯光波束辐射功率未归一化的影响,上述定位误差会进一步增大。

综述了面向无人机(UAV)领域光无线通信(OWC)的主要研究进展,分别阐述了借助光无线技术在无人机与陆上终端间、无人机与无人机之间以及无人机与卫星之间,实现稳健、宽带通信链路的诸多研究进展与关键使能技术。重点阐述了不同无人机光无线链路配置下的链路建模、参数优化、实验测试。同时,也初步讨论了高速、高可靠无人机机载光无线通信技术在模块化实现、高空平台应用等方面的发展趋势。

随着各种新兴信息技术与电力电网的融合进一步走向深入,依托并服务于智能电力的多种无线光技术方案先后被提出,并形成了初步的规模。分别从电力线通信与可见光通信融合的信道特性及传输方案、混合射频电力可见光通信、电力无线光室内定位与中继、高压线路无线光监测等诸多方面阐述智能电力无线光技术的主要分类与前沿进展。结合多款原型实验,介绍了目前各类智能电力无线光技术方案在传输速率、覆盖范围、定位精度、能耗水平等方面所能达到的主要技术指标水平;最后给出智能电力无线光技术所面临的主要挑战与潜在的解决途径。

针对超高速移动场景下进行图像传输的应用需求，提出了一种适用于多普勒多径信道条件的宽带无线传输系统。分析了低空航行信道模型的特点，基于时域同步正交频分复用 (TDS-OFDM)技术，合理设计帧结构，采用低码率的短低密度奇偶校验 (LDPC)码进行信道编码并使用正交相移键控 (QPSK)调制，结合信息辅助抗多普勒频移 (IAADO)方法，并对双伪随机噪声 (PN)帧结构的信道估计与均衡策略进行理论推导与改进，设计出能够适应多普勒多径信道条件的基带传输系统。在计算机仿真中，本文提出的信道估计改进算法获得了 0.1 dB的性能增益，该传输系统在带有 1 kHz多普勒、莱斯因子为 10 dB的 6径信道下，利用 10 MHz带宽传输 3 Mbps的速率，在信噪比为-1.1 dB时达到 10-4以下的误比特率，能够满足超高速移动场景下图像或者视频的传输需求。