Visible light communication (VLC) can provide short-range optical wireless communication together with illumination using LED lightings. Since conventional forward error correction (FEC) codes can not provide two lighting related features, dimming support and flicker mitigation, the existing coding schemes for reliable VLC usually rely on auxiliary coding techniques, which cause a complicated structure and a low transmission efficiency. Besides, VLC also has a physical-layer security problem which is usually solved by using complicated beam-forming technique. Aiming at designing efficient FEC and physical-layer secure coding scheme for VLC system, the project will first study channel polarization for VLC systems, flicker-free FEC coding scheme based on Polar codes with dimming support and physical-layer secure coding scheme under wiretap model. Using Arikan’s channel polarization theory and Wyner’s wiretap channel theory, we try to solve two key problems including channel polarization for dimmable VLC and secure channel polarization under VLC wiretap channel model. Then, we will design polar codes-based FEC coding scheme for dimmable VLC to increase transmission efficiency and coding gain, physical-layer secure coding scheme to achieve secret capacity, and propose an efficient coding scheme to provide FEC and physical-layer security simultaneously. The proposed research will make VLC more practical and being widely applied in the future.
可见光通信(VLC)可同时提供照明与通信业务,已成为室内/外短距离通信的热点技术。现有的VLC纠错编码需要辅助编码技术才能提供照明所需的调光支持及闪烁消除,结构复杂且传输效率低;而针对VLC物理层安全问题的研究还依赖于复杂的波束成型技术。本项目以设计面向VLC的高效前向纠错和物理层安全编码为主要研究目标,具体研究VLC信道建模、VLC信道极化与极化码译码算法研究、支持调光与闪烁消除的VLC极化码编码及窃听信道模型下的VLC物理层安全编码这三方面内容,以信道极化理论和窃听信道理论为基础,重点解决可调光VLC的信道极化以及VLC窃听信道模型下的安全信道极化这两个关键科学问题,创新性地设计支持“通照两用”可见光通信的极化码前向纠错编码方案、可达窃听信道安全容量的物理层安全编码方案以及基于极化码同时实现可见光通信的前向纠错与物理层安全功能,有效提高VLC通信速率、可靠性和安全性。
可见光通信(VLC)可同时提供照明与通信业务,已成为室内/外短距离通信的热点技术。现有的VLC纠错编码需要辅助编码技术才能提供照明所需的调光支持及闪烁消除,结构复杂且传输效率低;而针对VLC物理层安全问题的研究还依赖于复杂的波束成型技术。.本项目实现了基于极化码的可见光通信信道纠错编码、基于极化码的可见光通信物理层安全编码、面向可见光通信的极化码硬件译码器、基于LED可见光通信的快速高精度室内定位导航系统、面向物理层安全的“LED照明、定位、通信”三用线路编码,基于极化码同时实现可见光通信的前向纠错与物理层安全功能,有效提高可见光通信系统的实用性、可靠性和安全性。.项目取得以下成果:发表学术论文22 篇,其中SCI 检索17篇、EI 检索2篇。获授权3项发明专利、2项软件著作权。获得省部级以上奖励21项。开发了基于极化码的可见光通信信道编码及物理层安全演示验证系统1套。项目研究成果可应用于可见光通信系统中提高通信的可靠性和安全性。
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数据更新时间:2023-05-31
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