基于MIMO-OFDM技术的室内可见光通信研究

4.2 仿真分析
用 不 同 的 调 制 方 式 在 不 同 的 信 噪 比 的 情 况 下 ， 传 输 大量的数据来计算系统的误码率。仿真方式采用三种仿真 模式， 4-PPM调制方式、 OFDM调制方式、 MMSE检测的 MIMO-OFDM调制技术方式，在通信速率相同的情况下比较 三种通信模式在不同的信噪比情况下的误码率。
通过仿真得到可见光通信系统在这三种不同的调制模 式下的误码率随信噪比变化的情况，具体数据如表（1）所 示。从表1和图4、图5可以看出基于PPM调制通信系统的误 码率远高于基于OFDM和MIMO-OFDM的系统的误码率。在 码元周期方面看，在相同的传输速率下OFDM的码元周期远 大于PPM的码元周期，本仿真中OFDM的子载波数为31，而
4-PPM调制方式的信号持续时间只有码元周期的1/4，所以 在相同的传输速率下4-PPM的码元周期是OFDM的1/31，而 采用MIMO-OFDM调制方式的系统，在充分利用MIMO的空 间复用增益基础上，MIMO-OFDM的码元周期为OFDM的2 倍。因为较低比特速率可以减少由多径干扰带来的影响，而 且OFDM优异的抗噪声干扰能力使得系统的误码率很低。
在MIMO-OFDM系统中，MIMO接收端检测算法的效率 高低、性能优劣直接影响整个系统的性能，图6针对MIMO 接收端的检测算法进行了仿真比较，MIMO接收端的检测算 法也影响系统的通信性能，通过仿真对比了破零（ZF）准则检测算法和最小均方根误差（MMSE）检测算法，在4×4
的MIMO系统中，在不同的信噪比下的误码率情况，从仿真 的结果看，最小均方误差检测算法优于破零准则检测算法， 主要是因为在ZF检测算法中，在检测接收数据的过程中， 将接收到的噪声也放大了。在实际的应用中通常采用MMSE 准则检测算法在MIMO接收端检测数据。

5 结束语
本文主要研究的是基于MIMO-OFDM的室内可见光通 信应用技术，是一种节能环保而且具有超高带宽的通信技 术。可见光通信利用发光二极管的高速明灭来传递信号，在 室内被光线照到的地方都可以实现信息的传输，同时实现了 信息的高速传输和室内照明。
本 文 设 计 了 基 于 M I M O - O F D M 技 术 的 可 见 光 通 信 系
统，分析仿真了MIMO-OFDM调制技术和PPM调制技术在 相同的信道环境下的误码率情况，MIMO采用2发2收的天线 阵列，较之传统的单天线收发系统，系统容量提高了2倍， 而且在发送端通过空时编码，可以增加系统的信息分集增 益。MIMO的检测算法有最大似然（ML）检测算法、破零
（ZF）准则检测算法和最小均方误差检（MMSE）测算方 法，本文仿真对比了MMSE和ZF检测信息的误码率情况，分 析得出MMSE检测算法具有更高的检测性能。