基于LabVIEW的MIMO VLC系统预编码的设计与实现

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：基于LabVIEW的MIMOVLC系统预编码的设计与实现TheDesignandImplementationofPrecodingusingLabVIEWforMIMO-VLCSystems作者姓名：程晓冬指导教师姓名及学位、职称：张多英硕士副教授学科、专业名称：电子与通信工程论文提交日期：论文答辩日期：2018年6月3日答辩委员会主席：论文评阅人：学位授予单位和日期：暨南大学硕士学位论文基于LabVIEW的MIMOVLC系统预编码的设计与实现摘要可见光通信（VisibleLightCommunication，VLC）是在发光二极管（Lig

2、htEmittingDiode，LED）技术上发展起来的一种“绿色”通信技术，它能够缓解当前无线通信带宽资源紧张的局面。传统无线通信的多入多出（MultipleInputMultipleOutput，MIMO）技术通过采用空间分集来实现高数据传输速率，因此MIMO技术被引入VLC系统，用于解决LED调制带宽有限的问题。然而，MIMOVLC系统中的信道间干扰会严重影响数据信息的传输质量。为了消除干扰，在发送前先对信号进行预编码后再传输，从而改进传输质量，提高系统的可靠性。本文首先介绍VLC系统和MIMO系统，在此基础上对MIMOVLC系统进行详细论述，给出系统模型；其次阐述系统设

3、计的理论基础和技术基础，主要包括OOK调制技术、空时编码技术和线性预编码技术，并在理论基础上设计和编码实现了MIMOVLC数据传输系统。为了提高系统的传输质量，本文进一步将迫零（ZeroForcing，ZF）预编码和最小均方误差（MinimumMeanSquareError，MMSE）预编码引入实现的通信系统中。通过分析对比系统误码率，发现引入预编码后的系统服务质量有所提升。关键字：MIMO-VLC，空时编码（STC），迫零（ZF）预编码，最小均方误差（MMSE）预编码，LabVIEWI暨南大学硕士学位论文TheDesignandImplementationofPrecodin

4、gusingLabVIEWforMIMO-VLCSystemsAbstractVisiblelightcommunication(VLC)isconsideredagreencommunicationtechnologythatisdevelopedinlightemittingdiodetechnology.Itcanalleviatethecurrentsituationoftightbandwidthresourcesinwirelesscommunications.Themulti-inputmulti-output(MIMO)technologyoftheconven

5、tionalwirelesscommunicationcanprovidesspacediversitytoachievethehightransmissiondatarate,thereforeithasbeenintroducedintotheVLCsystemrecently.However,theinterferencebetweenchannelsintheVLCsystemmayseverelydegradethesystemperformance.Asaresult,theprecodingdesignisintroducedtoeliminatetheinter

6、ferencewheretheprecodercombinesthemodulateddatainformationwiththechannelstateinformationthroughamatrixoperation,andtransformsthedataintoadatastreambeforethetransmission.Theprecodingdesigncaneffectivelypreventthespreadoferrorcodes,therebyimprovingthetransmissionqualityandimprovingthereliabili

7、tyofthesystem.ThispaperfirstintroducestheVLCsystemandMIMOtechnology,investigatesthemotivationoftheimplementationoftheMIMOandtheprecoder,establishestheMIMOVLCtransmissionscheme,andrealizestheOOK(de)modulation,andspace-timecodingbasedonLabVIEWplatfor