离散多音频技术在可见光通信中的应用

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1、离散多音频技术在可见光通信中的应用　　中图分类号TN929文献标识码：A：1007-9416（2016）04-0000-00　　由于白光LED具有可靠性高、节能与寿命长等优点，因此普遍应用在日常生活中，且响应的时间比较短，能够在保证室内照明同时，进行高速无线的通信。对于无线网络接入的一种替补技术，可见光的通信技术（VLC）发展前景比较好。但由于容易受到障碍物以及信道的背景光等因素的干扰，导致可见光的通信技术较为复杂，这就需要在可见光的通信技术中应用离散多音频的技术，确保数据传输与通信速度、质量。　　1可见光的通信技术　　1.1可见光的通

2、信技术主要特点　　可见光的通信系统包含接收端与发射端两个部分，其中，发射端把携带电信号经电光转换、加载至可见光的载波上，接收端经光电感应的装置把光信号变化成电信号携带信息，从而完成信息的通信。通常可见光的通信将LED所发出白光当做载波，因LED设备不能直接调节光波频率与相位，因此，不能与传统的通信一样，把信息直接调制到相应载波频率与相位上，只可以应用LED设备来调节可见光强度。加之，LED设备主要特点是设备的响应速度比较快，其光强变化速率比较快，使用调幅方式能够把信息加载至可见光上，进而实现通信的功能。可见光技术在进行通信的过程中，可见

3、光穿透能力比较弱、光源发光角度比较大，容易在通信的通道中出现诸多反射的路径，非常容易产生多径，而室内环境一般不会因为强背景光的噪声而受到影响，因而可见光的通信系统中噪声主要是多径效应[1]。　　1.2可见光技术通信系统的模型　　可见的光通信主要是应用可见的光源把要发送数据加载至可见光上，其波段一般为380nm-780nm，以便在空气中传输。接收端应用光电的转换器把光信号转变成电信号，完成信息传输。通常在可见光的通信体系中，数据信号的传输有不确定性，LED光色散效应、光源分布的位置差异以及空气中的粒子散射影响，均会致使码间受到干扰，严重影

4、响到系统性能，或者是导致通信中断。此外，在信噪比一致条件下，各系统中普遍使用开关的键控，副载波二进制的相移键控（SC-BPSK）以及脉冲编码的调制（PCM）等方式进行调制，能够降低误码率，并且信道反复使用能够实现多个用户的信息共享，从而提高信号传输的速率。　　2离散多音频的技术在可见光通信体系中的应用　　可见光的通信技术主要是构建在亮度比较高的发光二极管中的一种无线通信新技术，其中，接收机是最重要与最基本的一个组成部分。接收机一般要求可以对可见光的发射光源信号进行最快速率与最佳角度接收，同时把光学的信号转变为电信号数据。此外，可见光的通

5、信技术要求发射机具有高度的准确性，而接收机需要符合接收机码速率要求以及光辐射的辐射角度要求。近几年来，可见光的通信技术使用与研发依然存在局限性，经常会受到部分定量约束因素影响，如：可见光的通信技术硬件结构、可见光的通信中信道的背景光与可见光的通信结构组成障碍物等。实际上，为彻底解决复杂情况下高效应用信道带宽进行信息传输的问题，逐渐在可见光的通信技术中应用离散多音频的技术，该技术应用不仅可以提高信息传输速度，而且能够有效保证信息传输质量。　　2.1离散多音频的技术　　离散多音频的技术对于信道的识别效果比较好，对于信道之中噪音功率的谱密度与

6、脉冲响应时间估计比较准确，同时能降低信道中的噪声估计误差。全估计过程主要指可见光的通信体系中发射机将接收端的已知训练序列发送，而训练序列所有周期大小一般等于或者是大于信道脉冲的响应长度，信道的输出序列需要等于脉冲响应和信道属于卷积。此外，在接收机工作的过程中，相关信道的输出序列一般包含有关加性噪声的信号，代表信道序列失真，其中，信号增益的估计就是信道脉冲的响应估计值，这样能够降低信道的输出序列之中加性噪声的信号强度。此外，噪声的功率谱=每个信道的接收器输出端口-已估算信道信号的纯粹输出信号，但由于存在噪声序列，会影响到信道输出信号，致使

7、相关信号估算的准确性大幅度降低。而在可见光技术中应用离散多音频的调制技术可以准确计算与策略噪声的谱密度，同时对计算的结果进行调整，提高信号传输质量[2]。　　2.2多音频的调制技术　　多音频的调制技术主要指在可见光的通信信道之中把信道分成若干子信道，再在同一个信道上用两个或是多个并行带通的信号承载单一比特流，但要注意，每个子信道依然使用和之前相似或者是相同带通信号传输，且每个子信道带通中心的频率个信号频率一致，证明离散多音频的调制技术不仅能够符合可见光的通信系统信号传输需要，而且与其他类型接收机的技术相比。离散的多音频调制技术可以有效划

8、分各个已接收可见光的信号通道，同时确保各个通信信道间不会出现互相干扰的情况。此外，在可见光的通信系统接收机之中，可以应用离散多音频的调制技术来独立调解相应子信道带通信号，然后恢复成原始传输的比特流。加之，离