OFDM可见光通信系统发送器设计与实现

"基于OFDM可见光通信系统发送器研究 (2015年)" 本文主要探讨了如何利用正交频分复用(OFDM)技术提升可见光通信系统的传输速率。作者通过设计并实现了一个基于数字信号处理(DSP)处理器的可见光通信系统发送器，以解决传统通信方式在高速率传输时遇到的问题。该发送器的硬件结构包括DSP电气平台、数字/模拟(D/A)转换电路以及Bias-tee/LED驱动电路。 在软件设计上，系统采用了16相位键控(16PSK)调制方式来编码OFDM子信道。16PSK是一种高效的调制技术，能够显著提高数据传输速率，同时由于其星座图的特性，相比其他调制方式，它具有更好的抗噪声性能，能够减少信道特性变化对通信质量的影响。OFDM技术的核心在于将宽带信道分割成多个正交子信道，每个子信道独立调制，从而降低了信道的频率选择性衰落对整体通信质量的影响。 实验结果显示，该发送器可以成功发送OFDM数据帧，当采用16PSK调制和16阶基2快速傅里叶变换(FFT)算法时，发送端的有效数据传输速率达到了18kbit/s。值得注意的是，随着负载阻值的增大，驱动LED的OFDM输出信号的波形失真减小，这对于保持信号质量至关重要。 此外，OFDM技术的一个重要优势在于它可以有效地抑制两种主要的干扰问题：符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)。ISI是由于信号在多路径传播中产生的延迟造成的，而ICI则是由于不同载波之间的非理想相位关系引发的。在可见光通信中，这些干扰可能导致数据错误和传输效率降低。将OFDM应用于可见光通信，不仅可以显著提升数据传输速率，还可以增强系统的抗干扰能力，确保通信的稳定性。 这项研究为可见光通信领域的高速传输提供了新的解决方案，并展示了OFDM技术在可见光通信系统中的潜力。通过优化硬件设计和采用高效的调制编码策略，可以实现更高的数据传输速率，同时减轻由信道条件变化引起的干扰问题，这对于推动可见光通信技术的发展具有重要意义。