基于DSP的MIMO室内可见光通信.ppt

模板来自于 * 基于DSP的MIMO室内可见光通信 CONTENTS MIMO 1 DSP的存储器 2 DSP的算法格式 3 VLC 4 MIMO and DSP in VLC 5 What is MIMO？ 多输入多输出（Multi-input Multi-output?; MIMO）是一种用来描述多天线无线通信系统的抽象数学模型，能利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。多天线来抑制信道衰落。 单输入单输出系统（SISO） 单输入多输出系统（SIMO） 多输入单输出系统（MISO） How MIMO worked？ 由于MIMO可以在不需要增加带宽或总发送功率耗损的情况下大幅地增加系统的数据吞吐量及发送距离。 MIMO的核心概念为利用多根发射天线与多根接收天线所提供之空间自由度来有效提升无线通信系统之频谱效率，以提升传输速率并改善通信质量。 空分复用 空间分集 波束赋形 预编码 空分复用（spatial multiplexing）：工作在MIMO天线配置下，能够在不增加带宽的条件下，相比SISO系统成倍地提升信息传输速率，从而极大地提高了频谱利用率。在发射端，高速率的数据流被分区为多个较低速率的子数据流，不同的子数据流在不同的发射天线上在相同频段上发射出去。 如果发射端与接收端的天线阵列之间构成的空域子信道足够不同，即能够在时域和频域之外额外提供空域的维度，使得在不同发射天线上传送的信号之间能够相互区别，因此接收机能够区分出这些并行的子数据流，而不需付出额外的频率或者时间资源。空间复用技术在高信噪比条件下能够极大提高信道容量，并且能够在“开环”，即发射端无法获得信道信息的条件下使用。 Foschini等人提出的“贝尔实验室分层空时”（BLAST）是典型的空间复用技术。 空间分集（spatial diversity）：利用发射或接收端的多根天线所提供的多重传输途径发送相同的数据，以增强数据的传输质量。 波束赋形（beamforming）：借由多根天线产生一个具有指向性的波束，将能量集中在欲传输的方向，增加信号质量，并减少与其他用户间的干扰 DSP（数字信号处理器）——CPU 冯·诺依曼结构 只有一个存储器空间、一套地址总线和一套数据总线； 指令、数据都存放在这个存储器空间中，统一分配地址，所以处理器必须分时访问程序和数据空间。通常，做一次乘法会发生4次存储器访问，用掉至少4个指令周期。 哈佛结构 并行体系结构，程序和数据存于不同的存储器空间，每个存储器空间独立编址、独立访问。 DSP采用了程序存储器空间和数据存储器空间分开的哈佛结构和多套地址、数据总线。并且，DSP可以同时取指令（程序）和取操作数（数据）使得更容易实现单周期乘法运算。 DSP（数字信号处理器）——算法格式 定点算法（大多数DSP处理器） 价格便宜，功耗较低，但是运算精度稍低 数据宽度可以为16位、20位、24位或32位 浮点算法 运算精度高，但是价格昂贵，功耗较大 数据宽度一般为32位 对于相同算法格式的DSP 数据宽度越大，精度越高。 数据宽度越宽，DSP尺寸越大，引脚越多，存储器的要求越高。 What is VLC？ 可见光通信（visible light communication） VLC是利用LED等可见光源以肉眼感觉不到的告诉明暗闪烁来传输数字信息的一种通信方式。 Compare（传统的射频通信和其他光无线通信） ① 安全保密、 ②发射功率高、 ③无需无线电频谱证 ④迎合了人们不同的需求 MIMO and DSP in VLC MIMO技术可以通过学习信道矩阵，定量信道间的串扰，用来估计传输数据，从而降低系统对物理准直的要求 数据采集过程中运用直接存储器访问方式，在没有CPU参与的情况下独立完成映射存储空间中数据的搬移，从而节省整个系统的时间； 模板来自于 *