可见光与射频聚合系统稳健波束成形设计

该文首次研究了可见光通信(VLC)与射频(RF) 聚合系统稳健波束成形设计。具体来说,在VLC和RF信道状态信息(CSIs)都不完美的情况下,该文提出了稳健波束成形设计方案,研究了同时满足最小速率要求和调光控制约束的总传输功率最小化问题。然而,稳健波束成形设计问题存在无限多的约束,这是难以处理的。通过半正定松弛(SDR),首先对非凸原问题进行松弛,然后利用$\mathcal{S}$引理将其重新表述为凸半正定规划(SDP),用内点方法可以有效地求解。最后,数值仿真结果验证了所提稳健VLC-RF聚合系统的鲁棒性和有效性。     

室内可见光通信中噪声与干扰的实验与仿真分析

对室内可见光通信中的背景光噪声与干扰进行了实验测试,获得了噪声干扰的典型时域特性;进而模拟分析了背景光噪声与干扰对不同速率信号传输的影响。结果显示,背景光噪声及干扰对室内可见光通信的影响主要表现为直流电平和低频周期性信号,并且低速率数据信号更容易被干扰。通过比较分析几种无线光通信中常用调制方式的功率谱密度,结果表明,由于脉冲位置调制和曼彻斯特编码的低频分量较少,更适合室内可见光通信。     

基于粒子群优化压缩感知的可见光定位算法

目前,基于压缩感知的可见光定位采用线性最小二乘法重构信号,容易陷入局部最优解,且需要高密度的发光二极管布局。针对这些问题,提出了一种基于粒子群优化压缩感知的可见光定位算法。首先,建立一种基于重构接收信号强度残差的适应度函数;其次,将指纹定位的权重求解问题转换为稀疏矩阵的重构问题;最后,采用粒子群优化重构信号。仿真结果表明,所提算法的时间复杂度较低、鲁棒性好,即使在低密度的发光二极管布局下,定位误差依然很小。当信噪比为10 dB、网格间距为50 cm时,所提算法定位误差的平均值为3.67 cm,显著低于现有的10种同类算法。还详细分析了不同参数对所提算法定位误差的影响,所得结果可为实际可见光定位系统的设计提供有益的参考。     

基于非成像光学的LED路灯透镜设计方法

LED作为新型的绿色光源,在道路照明领域迅速发展.道路照明要求LED路灯在路面形成均匀性良好的矩形光斑,这就需要设计自由曲面透镜来达到配光要求.简要介绍了目前常见的自由曲面透镜设计方法,并就偏微分方程法和网格法进行了详细介绍与比较,认为网格法更具有良好的研究前景.     

一种高效均匀复合型菲涅尔透镜设计北大核心

针对可见光通信系统中菲涅尔透镜天线无法兼顾高聚光效率和均匀性的问题,设计了一款复合型菲涅尔透镜。通过采用分区法将透镜分成内环区和外环区,提高了菲涅尔透镜的聚光效率,并结合分布式焦点法对透镜结构进行优化,改善了聚光光斑能量均匀性。仿真结果表明,该复合型菲涅尔透镜实现了高聚光效率下的能量均匀分布,适用于高增益、短焦距和小视场角的可见光通信系统。     

基于可见光和电力线载波的家庭网络设计

将可见光通信引入到家庭网络中.为了简化通信光源的布线,设计了一种新型的基于可见光通信和电力线载波通信的家庭网络系统.介绍了家庭网络的总体结构,分别阐述了家庭网关、白光发光二极管(LED)驱动和网络用具的硬件和软件实现方法.可见光通信和电力线载波通信可以有效地应用于家庭网络,促进室内可见光通信的研究和发展.     

一种基于传感器网络的认知蜂窝网模型

文中针对未来的蜂窝通信服务提出了一种具体的基于传感器网络的认知蜂窝网模型，并对网络各部分的功能进行了深入分析．该模型能充分的利用现有蜂窝网的基础设施并发挥认知无线电解决频谱资源紧张的特点，具有广泛的应用价值．     

一种新型可见光无线通信可调复眼光学接收系统

在可见光无线通信系统中,接收端需具备小型化、大视场、高增益等特点.本文设计了一种基底可活动、由塑料光纤代替晶椎的复眼结构光学接收系统.和传统复眼透镜相比,最大视场角增加了92°.光纤代替晶推使得光损耗降低了0.3457dB,实现了可见光无线通信接收端大视场、高增益的目的.     

室内可见光通信APD 探测电路的设计与实现

室内可见光无线通信技术是随着白光LED 照明技术的发展而兴起的无线光通信技术。在分析目前的可见光通信技术基础上,针对室内可见光通信系统的应用需求,设计了雪崩光电二极管(APD)探测电路组件。首先阐述了APD 探测电路的工作原理,其次详细设计并分析了系统各组成部分的电路结构及其功能,最后对所设计的用于室内可见光通信接收子系统的探测组件进行了相关实验测试。实验结果表明:设计有效可行,APD 探测电路具有增益高、带宽宽、温控可靠、稳定性好等优点,对室内可见光通信系统有很好的应用价值,为室内可见光通信系统进一步研究提供依据。     

卫星干扰信号转发天线设计

本文介绍了一种高增益卫星信号转发天线,天线阵元采用十字交叉阵子形式,通过宽带功分移相网络实现圆极化,并采用泰勒综合方法优化了阵面方向图.该阵列具备工作频带宽、高增益和低副瓣等特点.仿真结果表明,该阵列天线增益大于12 dBi,旁瓣抑制大于25 dB,轴比小于3 dB,适用于多种卫星导航干扰信号的转发.     

一种可见光波段光学限幅器的研究

研究了八异戊氧基钯酞菁 (octa PdPc)掺杂有机改性溶胶 凝胶玻璃反饱和吸收和热散焦光限幅特性 ,初步研究了一种室内防护的可见波段脉冲和连续激光限幅器。对于 488nm波长 ,当限幅器的孔径为 2 2cm时 ,使用一层厚度为 1mm的octa PdPc限幅介质 ,得到的透过率≤ 30 %;在不改变孔径的情况下 ,增加一层相同厚度的octa PdPc限幅介质 ,得到的透过率≤ 9%。通过调小孔径或增加介质层数 ,限幅性能可进一步提高。对于 6 32 8nm ,5 14 5nm和 45 7 9nm波长的光 ,与 488nm具有相似的限幅特性。     

中波广播天线受无源干扰影响的研究

中波广播天线周围存在的无源干扰,主要来源于场地内其它频率的发射天线和场地周边高压架空输电系统的影响。本文采用矩量法作为计算的数值方法,建立中波广播发射天线和高压输电线路的仿真模型,通过FEKO软件仿真,分析场地内其它频率发射天线和场地外110kV高压输电线路对江苏广播585kHz中波天线的无源干扰影响,为中波广播发射台合理规划天线场地提供理论依据。     

基于LED可见光的网络通信系统设计

随着信息技术的不断发展,通信技术水平越来越高.近年来不少学者对LED光通信进行研究,实现了基于LED的电光信号转换、光信号传输接收以及光电信号解析,达到了数字信息通信的效果.因此,给出了一种基于LED可见光的网络通信系统设计方法,描述网络通信系统架构,阐述LED光通信网络节点、网络层次结构以及网络传输协议等技术.     

同轴可见光导引光路结构的研究设计

在激光技术的应用中,常常要对激光束实现某种实用空间界面的准确定位和聚焦.聚焦和定位的困难在于能够透过红外或紫外辐射的光学材料往往无法透过可见光,使得各种激光束的聚焦光斑的空间定位设计成为困难,阻碍了激光技术的应用.为此,结合课题的科研工作,研究设计了二种性能各异的同轴可见光导引光路结构,并在医疗临床应用中,获得了满意的效果.     

可见光光学系统杂散光抑制

以光电跟踪测量系统可见光镜头为例,通过对镜头进行仿真分析,寻找杂散光斑形成原因,然后进行杂散光抑制设计,并与实际测试结果对比,验证软件分析方法的可靠性。对光学系统建立软件分析模型,确定一次散射路径,对2°~3°内各离轴角分别进行杂散光分析,找出主要杂散光源。与实际光学系统测试结果对比,以确定分析的正确性。仿真分析结果表明:离轴角在2.20°~2.65°之间,杂散光在像面中心形成明显杂散光斑,点源透过率(PST)为2.92×10-4。最后通过修改结构,消除杂散光斑,PST降为3.53×10-5。软件分析得到镜头的杂散光斑及其来源,与实际测试结果一致,验证了软件分析方法的正确性与准确性。     

高压线路干扰中波发射天线的问题解决

我中心所属白银广播转播台自1989年建台以来,高压线路干扰中波发射天线的问题一直没有得到很好解决.2013年我们利用双回路匹配网络和天线加顶技术,先后三次对天调网络和天线塔体进行了技术改造,解决了困扰我台30多年的问题,为复杂电场情况下解决发射机与天线匹配和干扰问题提供了新的办法,达到了满意的效果.     

一种相控阵光学天线设计方法

相控阵天线可实现波束的电控扫描,已在微波波段获得广泛应用.但在光波波段,由于波长短引入的大电尺寸问题影响了相控阵的应用.本文提出了一种相控阵光学天线设计方法,通过增大阵列栅距大幅减少阵元数量,并通过设计阵元辐射特性抑制大栅距产生的栅瓣,显著增强相控阵光学天线的可实现性,该方法的代价为限制了天线的扫描范围.此外,还提出了通过模2π的方法降低光学移相器的实现难度,并论证了该方法在光波波段的合理性和可行性.     

可见光/微光与红外平行光路融合物镜设计

现有所发布的大多数文献着重于图像融合算法的分析研究,很少有文献对采集融合图像的光学系统做出相应论述.本文根据手持融合观察镜的特点,对可见光/微光与长波红外图像融合、平行光路布局型式的融合物镜光学系统进行设计及分析.首先介绍了共光路光学布局型式与平行光路光学布局型式的优缺点,根据手持融合观察镜的特点选择了平行光路的光学布局型式;其次根据手持融合观察镜指标的要求对可见光/微光物镜进行\