1037571寬帶無線光通信編碼器sick秉銘DFS60A-S4AC16384對各種實際復(fù)雜的通信環(huán)境參數(shù)考慮較少,對通信中背景噪聲也沒有進行系統(tǒng)研究,接收端也只是采取單探測器的接收方案,無論從理論還是實踐上都沒有很好的抗多徑信道衰落的技術(shù)。本論文對無線光通信的信道模型、高性能的信道編解碼技術(shù)和調(diào)制解調(diào)方法以及具體應(yīng)用中的多用戶和高階復(fù)用問題依次進行了研究探討。論文以國家自然科學(xué)基金項目為依托,圍繞無線光通信的關(guān)鍵問題與技術(shù)難題展開應(yīng)用基礎(chǔ)研究,主要工作和創(chuàng)新點如下：（1）針對可見光通信的特征,研究了可見光在大氣中傳輸時所受的分子吸收、分子散射的作用機理,進而研究白光LED脈沖信號在空氣中散射傳輸?shù)臋C理,建立了基于蒙特卡羅射線追蹤算法的可見光信道模型,通過對該信道模型仿真,結(jié)果表明該模型可計算出多次反射分量影響下的可見光信道沖激響應(yīng)特性,并能夠得到信道損耗以及均方時延擴展等重要性能指標,為可見光通信系統(tǒng)設(shè)計提供了參考依據(jù)。（2）針對無線光通信系統(tǒng)中的信道衰落和干擾問題,為提高通信的可靠性,論文重點研究了適用于無線光通信的信道編譯碼算法,設(shè)計并實現(xiàn)了RS（18,10）和LDPC （960,480）編,通過大量仿真和實驗分析了采用RS碼和LDPC碼在無線光通信系統(tǒng)中降低系統(tǒng)誤碼率的性能。實驗和仿真均表明：誤碼率取10-6,收發(fā)仰角為（10°,10°）時,RS碼可以使光通信系統(tǒng)的可靠通信距離延長42%,而LDPC碼能夠有效延長可靠通信距離大約為89%；收發(fā)仰角為（20°,20°）時,RS碼通信距離延長42%,而LDPC碼系統(tǒng)延長了116.6%的可靠通信距離。（3）針對紫外光通信系統(tǒng)信道衰落快、功率受限等問題,結(jié)合中繼協(xié)同通信技術(shù),通過布置中繼節(jié)點提出了局部區(qū)域內(nèi)的多用戶紫外光通信系統(tǒng)模型。在干擾信道下,推導(dǎo)出了兩組并行紫外通信用戶在中繼協(xié)同下的系統(tǒng)可達速率的下限,結(jié)果表明多用戶紫外通信系統(tǒng)在中繼協(xié)同的幫助下,傳輸速率有明顯的提高。此外,還研究了功率受限情況下不同優(yōu)先級的用戶組的功率分配算法,仿真結(jié)果表明,在保證高優(yōu)先級用戶可靠通信前提下,優(yōu)化功率分夠有效提高低優(yōu)先級用戶的傳輸速率。（4）針對可見光通信系統(tǒng)的信道衰落問題,本論文研究了可見光MIMO通信系統(tǒng)模型并結(jié)合STTC空時編碼技術(shù)進行理論分析,并設(shè)計了一種改進型的STTC譯碼算法。與傳統(tǒng)的Viterbi譯碼算法相比,這種改進STTC算法可以在一路接收端上獨立進行,并且節(jié)點度量可以通過遞推方程進行累積,在誤碼率相當?shù)那闆r下,改進算法在分段度量的收斂速度更快。仿真結(jié)果表明,隨著編碼器系數(shù)集狀態(tài)數(shù)的增加,系統(tǒng)的誤碼率明顯降低；另外隨著接收器數(shù)目的增案中選取合適的光電編碼器,需要了解其原理和特點。以角度測量基準為準,編碼器可分為增量式、式和準式。從分類源于角度測量基準的角度了解了編碼器的部分原理后,要了解如何從角度測量基準上獲得角度數(shù)據(jù),為此,介紹了光電編碼器的核心技術(shù)——光電信號掃描原理。另外,說明了不同種類產(chǎn)品的系統(tǒng)組成;對結(jié)構(gòu)特點和輸出信號進行了總結(jié)。結(jié)構(gòu)特點關(guān)系到應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,輸出信號特點關(guān)系到應(yīng)用系統(tǒng)的用途和接口的二次開發(fā)設(shè)計.技術(shù)的飛速發(fā)展,對光電軸角編碼器的精度要求越來越高,而光電軸角編碼器的精度主要由莫爾條紋信號的質(zhì)量決定。在增量式光電編碼器的設(shè)計、裝調(diào)和使用過程中,碼盤安裝偏心和機械回轉(zhuǎn)軸晃動是影響莫爾條紋信號質(zhì)量的主要因素,常采用對徑模擬量相加的方法來減少這兩種因素對測角精度的影響。但模擬量相加對編碼器兩讀數(shù)頭同名端信號的相位差要求比較高,只適用于偏心量較小的情況,偏心量增加后,編碼器的精度會大大下降,難以達到其使用要求。因此需要研究一種適用于碼盤偏心較大、使用環(huán)境惡劣情況下的莫爾條紋信號處理方法。本文介紹了一種新的增量式編碼器莫爾條紋信號處理方法----對徑全數(shù)字量相加,應(yīng)用該種方法,可以放寬編碼器對機械裝調(diào)和使用環(huán)境的要求,拓寬編碼器的工作溫度范圍,提高編碼器的穩(wěn)定性和可靠性,并保證其使用精度。 

1037571寬帶無線光通信編碼器sick秉銘DFS60A-S4AC16384然而,在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用中,仍存在著數(shù)據(jù)計算量激增、射頻鏈路開銷大和信道狀態(tài)信息（Channel State Information,CSI）獲取困難等問題。針對這些問題,本文設(shè)計了一種資源利用率較高的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)架構(gòu),進行了原型機驗證,并研究了數(shù)?；旌项A(yù)編碼技術(shù)以降低射頻鏈路開銷。其中,重點對動態(tài)場景中的大規(guī)模MIMO數(shù)?；旌项A(yù)編碼進行了研究,提出了一種能夠感知環(huán)境變化信息的數(shù)?；旌项A(yù)編碼算法。本文的主要工作如下:首先,針對NI-PXIe硬件平臺的特性,結(jié)合大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的設(shè)計指標,對硬件資源進行了分析與合理配置,設(shè)計了一種資源利用率較高的大規(guī)模MIMO并行架構(gòu)。該架構(gòu)采用了并行處理的設(shè)計思路,解決了時鐘速率過高和數(shù)據(jù)計算量大的問題。同時,提出了更加穩(wěn)定的板間信息交互方案,使得不同F(xiàn)PGA間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度能夠自適應(yīng)改變,保證了板間信息交互速率不超過硬件支持的上限。該架構(gòu)有效提高了系統(tǒng)傳輸速率,并且支持更大規(guī)模天線數(shù)的靈活擴展。然后,基于該大規(guī)模MIMO并行架構(gòu),在NI-PXIe平臺上實現(xiàn)了超高速MIMO通信系統(tǒng),能夠支持高清視頻流的無差錯實時傳輸,并且系統(tǒng)吞吐率達到1 Gbps以上,驗證了該架構(gòu)的可行性與有效性。在具體的實現(xiàn)過程中,提出了一些開銷較低的關(guān)鍵FPGA實現(xiàn)方案,實現(xiàn)的FPGA基帶模塊主要包括信道編/解碼、調(diào)制/解調(diào)、傅里葉逆變換（IFFT）/傅立葉變換（FFT）、信號同步、信道估計與均衡等。接著,為了進一步降低大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的硬件開銷和功耗,對假設(shè)CSI已知的數(shù)?；旌项A(yù)編碼技術(shù)進行了研究。在單用戶大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,對不同的混合預(yù)編碼方法進行了仿真與性能分析。綜合衡量性能與實現(xiàn)復(fù)雜度,選擇了基于正交匹配追蹤（Orthogonal Matching Pursu,OMP）的混合預(yù)編碼方法進行實現(xiàn),并將實現(xiàn)的硬件模塊與MATLAB進行聯(lián)調(diào),驗證了該模塊功能的正確性。后,針對動態(tài)場景中的大規(guī)模MIMO通信系統(tǒng),提出了一種基于機器學(xué)習的數(shù)?；旌项A(yù)編碼算法。該算法能夠感知環(huán)境的變化,并從中學(xué)習所需的潛在概率信息,進而自適應(yīng)地調(diào)整模擬預(yù)編碼矩陣的求解策略。同時,該數(shù)?；旌项A(yù)編碼算法不需要提前獲知完整CSI,部分避免了大規(guī)模MIMO中CSI獲取困難的問題,因此適用于各種較復(fù)雜的通信場景。通過算法仿真與對比分析,發(fā)現(xiàn)隨著信噪比和天線數(shù)增加,本文所提算法的性能逐漸接近傳統(tǒng)純數(shù)字預(yù)編碼,驗證了該算法性能的有效性與*性.