采用遗传算法和深度学习对MIMO-OFDM可见光通信实施信道估计的方法及系统

    公开(公告)号:CN117176517A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311200180.3

    申请日:2023-09-15

    IPC分类号: H04L25/02 H04B10/116

    摘要: 本发明公开了一种采用遗传算法和深度学习对MIMO‑OFDM可见光通信实施信道估计的方法及系统,该方案采用具有随机全局搜索优化能力的遗传算法模拟生物进化过程对6层常规深度神经网络(DNN)模型权重数值进行优化,其中深度学习方法采用前向反馈DNN模型,DNN的初始训练数据使用4×4MIMO‑OFDM VLC系统的信道统计数据。其优化后的深度网络模型再学习信道特征并恢复在线部署系统的信道信息,通过在线部署系统计算接收误码率;并测试了与采用常规DNN和现有信道估计算法的接收误码率性能。通过室内4×4MIMO‑OFDM VLC系统的实验验证了深度学习方法在复杂的可见光信道中存在严重失真和干扰的复杂环境具有优势及该发明方案的可行性。本发明具有较强的传输和收发性能,在室内可见光通信领域是一种有效进行信道估计的方案。

    一种采用NSGA-Ⅱ优化算法的二发一收DCO-OFDM VLC系统

    公开(公告)号:CN117118515A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311148336.8

    申请日:2023-09-07

    摘要: 本发明公开了一种采用NSGA‑Ⅱ优化算法的二发一收DCO‑OFDM VLC系统,该系统采用十六阶正交振幅调制方式在发射端产生16QAM信号,并通过厄尔米特变换使经过快速傅里叶逆变换的频域信号转换为能够被发光二极管发射的时域信号,在信号中添加直流偏置以保证信号的非负性,直流偏置光‑正交频分复用技术(DCO‑OFDM)被引入以抵抗多径干扰对系统性能的影响。通过NSGA‑Ⅱ算法确定光探测器面积、接收机带宽、直流偏置电流和发射光功率等变量,将该信号通过瑞利平坦衰落信道进行传输。在使用直流偏置0.174V、有效探测器面积0.003485m2、发射光功率2.9254W和接收带宽521880Hz的组合将产生最佳BER。本发明在误码率(BER)为10‑3的情况下,可使接收机信噪比提高约4dB;随着关键参数值的优化,可以改善BER性能,并且最佳操作SNR变得更低。

    采用预加重和HDB3编码的高速MIMO-WDM-FSO通信系统和通信方法

    公开(公告)号:CN117595934A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311652147.4

    申请日:2023-12-04

    摘要: 本发明公开了一种采用预加重和HDB3编码的高速MIMO‑WDM‑FSO通信系统和通信方法,该系统的发射端采用了偏振复用(PDM)技术形成MIMO工作模式,与三阶高密度双极性(HDB3)码发生器相结合,以产生HDB3编码的偏振复用非归零码(PDM‑NRZ)信号。八路波分复用后的合成信号以1Tbit/s传输速率在1km 2×2MIMO‑FSO信道中传输。为使提升高速无线光信号的传输质量和接收性能,还采用了载波抑制双边带(CS‑DSB)调制方式和预加重(PE)对该信号分别进行调制和预处理。本发明适合在中等浓度雾的恶劣天气环境中传输。在40dB/km的天气衰减下,CS‑DSB调制后系统的接收光信号具有42.17dB的光信噪比以及8.37dBm的接收光功率,预加重处理后的系统接收误码率为10‑14。在前向纠错误码率极限3.8×10‑3的限制下,此系统最远可保证1.38km的可靠传输。

    采用正交频分复用和滤波器组多载波调制的室内四发一收可见光接入系统

    公开(公告)号:CN117081672A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202311151077.4

    申请日:2023-09-07

    摘要: 本发明公开了一种采用正交频分复用和滤波器组多载波调制的室内四发一收可见光接入系统,通过串并变换后采用偏移正交幅度调制对信号进行预处理,之后通过综合滤波器对信号进行处理,最后通过并串变换将数据变为串行信号,在接收端进行相应的反变换即可解调出信号。传输链路为四发一收可见光传输链路包括四条视距链路。通过对比功率谱密度图可以看出相对OFDM系统,本发明FBMC系统带外泄漏少很多。对比了OFDM系统和FBMC/OQAM系统的误码率性能,在控制其他变量不变的情况下,本发明比OFDM信号具有更低的误码率,4发1收信号比1发1收信号具有更低的误码率。因此,本发明系统可以更好地适应未来高速、高效、高可靠的无线通信系统需求。