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无线光通信(OWC)有可能成为频谱短缺的补救方案,尤其是OWC能够使无线家庭网络从现有的射频系统分流数据流量。在OWC中,通过调制光源强度发送数据,光源通常是非相干发光二极管(LED)。因此,OWC系统使用强度调制(IM)与直接检测(DD)光载波。由于现成的LED产品调制能力有限,实际OWC系统的传输带宽受限,可用带宽必须高效地使用。 论文的目标是开发一种新的调制方案,较好地适用于区间干扰(ICI)环境,大幅改善信道容量和误比特率性能。本方案也可以与现有调制方案结合,提高系统性能。本文提出的方案适合改善系统的带宽、传输容量和功率效率,精确地提供了最大的覆盖区域。 接收功率是改善BER、信道容量、数据速率和覆盖区域的重要因素,本文考察了接收功率、距离与覆盖区域之间的关系,通过考虑必需的接收功率和最小干扰,发现了LED覆盖室内最大区域的正确位置。最大的覆盖面积可以是小区间ICI的原因,恶化了系统容量和BER性能。本文使用不同的正交脉冲(DOP),提出了一种信令方案抵消小区边缘处来自邻区的干扰功率。利用接收机匹配滤波器端的正交函数,可以容易地抵消干扰功率。使用哈达玛编码矩阵(HCM)可以生成正交脉冲(OP),每个小区可以使用不同的DOP。高阶HCM可以生成大量的OP,但需要高带宽LED。OP数受高带宽LED的可用性的约束。因此,通过在室内某个距离上重用OP(ROP)可以使OP数最小化,减小了更多带宽的使用,也降低了接收机、发射机的复杂度。高带宽脉冲产生高容量,低带宽脉冲产生低容量,对不同的小区,信道容量并不类似,因此,容量由使用发射功率来维持。本文推导和比较了DOP、ROP和NOP在无干扰条件下,要维持所需信道容量的最优功率。干扰也依赖于使用同一信令方案的不同小区间的距离。在NOP方案中,本文使用同一信号,在室内所有小区带宽相同。发射功率允许在每个活动的物理资源块(PRB)独立分配,该PRB已被分配给网络中的用户。因此,执行动态还是固定功率分配,取决于室内特定位置的干扰功率。结果表明,使用OP,特别是在室内干扰区域,BER和容量性能显著提高。 该方案已与现有基带调制方案结合,如脉位调制(PPM)、差分PPM(DPPM)、差分幅度PPM(DAPPM)、多PPM。通过与现有方案结合,显著提高了谱效率、传输容量和带宽效率。 本文也研究了更高阶的调制,将HCM映射成比特,提高了传输容量,而无需增加发射功率。尤其是在多区环境中的干扰区域,数据速率显著提高。本文也推导了信噪比(SNR),以在小区间提供相似的容量分布,在室内高干扰区达到最优的数据速率。本文给出了BER和容量性能的理论与仿真结果,比较了小区中OP的三种安排方式:所有小区使用不同组的OP(DSOP),所有小区使用同一组OP(SSOP),室内对角线上的小区重用OP(ROPD)。与ROPD和SSOP相反,尤其是在高干扰区,达到所需数据速率,DSOP需要更少的功率。