29、室内光无线通信系统性能分析

室内光无线通信系统性能分析

1. 引言

室内光无线通信（OWC）系统在实际应用中面临着多种挑战，如荧光灯干扰（FLI）和多径传播等问题。这些问题会严重影响系统的性能，导致误码率增加、信号失真等。为了解决这些问题，需要采用有效的降噪和信号处理技术。本文将对采用离散小波变换（DWT）和高通滤波器（HPF）降低FLI影响进行比较研究，并通过实验验证其有效性。同时，还将分析多径传播对开关键控（OOK）信号的影响，并给出相应的仿真代码。

2. DWT与HPF的比较研究

2.1 功率惩罚分析

在数据速率(R_b > 40 Mbps)时，采用DWT的4 - DPIM功率惩罚约为0.7 dB，8 - DPIM可降至0.4 dB。对于16 - DPIM，当(R_b > 20 Mbps)时，使用DWT降噪方案可将功率惩罚完全降至零。

2.2 OPP与分解级别和截止频率的关系

• DWT ：对于不同数据速率（20、50、100和200 Mbps），DWT的光功率惩罚（OPP）与分解级别(\gamma)的关系如图所示。在200 Mbps时，最低阈值水平在(\gamma = 9)处。由于DWT以对数尺度分解信号，当(R_b)翻倍时，OPP达到最小值的(\gamma)值增加1。
• HPF ：不同HPF截止频率下，相同数据速率的OPP关系如图所示。对于所有(R_b)，最佳截止频率(f_{c - hpf})约为0.2 MHz。而对于DWT，由于(\gamma)只能取整数值，无法定义精确的截止频率。