基于改进型FSK调制的紫外激光通信系统

提出一种基于紫外激光器的“日盲”紫外激光通信系统,以深紫外激光器作为通信基站,用光电倍增管作为紫外光接收器,采用改进型的FSK调制方法和过零检测解调技术完成调制与解调.搭建了紫外激光通信系统实验平台,讨论了影响误码率的因素,最终实现了一个通信距离为0.1km、传输速率为0.6kb/s、误码率低于10-5的紫外激光通信系统.     

基于LED的紫外光通信系统研究

针对现有基于低压汞蒸气灯日盲紫外光通信系统通信速率低、驱动电压高、光源响应速度慢、电光转换效率低和功耗过高等问题,提出并设计了一套基于LED的日盲紫外光通信系统。该系统以深紫外LED作为光源,用光电倍增管探测微弱光信号,采用脉冲位置调制(PPM)技术和最大似然解调技术,并用现场可编程门阵列完成了调制解调部分的设计与仿真。实验表明,采用深紫外LED和PPM技术,可以大幅度提高系统的通信速率、电光转换效率,同时显著降低驱动电压和系统功耗。     

基于无线可见光通信的双向语音对讲系统

设计并实现了基于无线可见光通信(VLC)的双向语 音对讲系统。上下行链路均使用普通的1W发光二极管(LED)手电筒作为发射端光源, 同时实现语音传输和照明功能。系统采用开关键控-非归零码(OOK-NRZ)调制方式,在测 试LED的光电特性后,设计了LED 驱动电路和接收电路;使用单片机控制音频编解码芯片实现语音信号的采集、处理和传输, 通过异步收发传输接口(UART) 进行数据传输,实现了最远通信距离为40m、最高传输速率为2.5Mbit/s的全双工实时语音 对讲。本文系统实现复杂度低、成 本低和功耗小,并可应用于其他数据传输场合,具有良好的实用性和广泛的适用性。     

室内VLC白光LED调制带宽拓展

针对室内照明场景应用需求,探究了驱动电流的变化对四种常用LED光源频率特性所产生的影响效果,得出荧光粉LED的频率特性响应几乎不受驱动电流变化的影响的结论。结合硬件预均衡策略对1 W荧光粉LED的调制带宽拓展进行了理论分析和硬件电路设计,测试结果表明:在不对蓝光过滤的条件下,荧光粉LED调制带宽由1 MHz提高到了32 MHz,单盏荧光粉LED在非归零-开关键控（non-return-to-zero on-off-keying,NRZ-OOK）调制下可达到26 Mbit/s的传输速率,误码率7.5510-6,传输距离达到3 m,符合于室内照明通信对传输距离的要求。     

基于LED的紫外无线光通信系统研究

为了提高紫外无线通信中数据传输速率并降低数据误码率,用紫外LED代替传统的气体放电灯光源,采用FPGA设计实现了脉冲位置调制技术,帧同步技术和循环冗余校验信道编码。实验采用波长范围为380～385nm的紫外LED作为光源,以光电倍增管作为光电探测器件,完成了室内准视距通信。实验结果表明:采用LED作为光源,能够实现通信距离为5m以内的115.2kbps的数据传输;与未编码情况相比,采用信道编码的系统能够实现检错功能和单比特的数据位纠错,降低数据误码率。     

多LED紫外光通信系统设计与性能分析

为了实现多LED紫外光通信系统,首先介绍了紫外光通信系统的理论知识,设计的发送端能采用直流驱动紫外光LED为光源,接收端采用滤光片和光电倍增管实现光电检测,详细介绍了紫外光通信系统相关电路的原理和设计方案,在不同条件下对系统进行了实验测试,并对通信距离和误码率进行了分析,随着LED个数及LED供电电流的增加,紫外光通信的传输距离增加,并且误码率减低,使得紫外光通信系统的性能得到了提高。结果表明:系统可以满足近距离无线紫外光通信在角度对准、空分复用及方便组网等方面的需求。     

基于日盲紫外光LED的无线光通信性能研究

研究基于CkDK调制方式的日盲紫外光LED的通信性能,给出了紫外光通信的系统总体结构设计方案,分析了采用直流驱动日盲紫外光LED的性能,设计了数据发送端和接收端电路,在不同条件下对系统进行了实验测试,并对不同通信速率情况下系统通信距离和误码率（BER）进行了分析。结果表明,日盲紫外光LED通信背景干扰越小,系统BER越...     

日盲紫外光通信创新实验的探索及教学研究

以日盲紫外光通信系统多采用激光器或汞灯作为光源、紫外光电二极管作为探测器,整体系统体积大、操作复杂,难以满足电子通信工程的实验教学需求,因此急需建立一种新型光通信创新实验教学平台。文中设计并构建了一套新型紧凑化日盲紫外光通信系统,其采用紫外LED作为光源、可见光PIN管为探测器,以下转换荧光玻璃为光谱转换器,实现了远距离、高灵敏度的日盲紫外光信号传输与探测。该系统不仅增大了输出信号的幅值,还将最大日盲紫外探测光电流提高到了23.3 μA。通过实践教学,发现该创新实验平台对提高学生综合能力和对日盲紫外光通信实验仪器设备的理解与高效率使用,发挥了重要的促进作用。     

一种基于车载LED的V2V通信方案

针对基于传统无线技术的V2V通信系统易产生广 播风暴、电磁干扰以及电磁辐射等问题,设计 并实现了一种基于车载LED的V2V通信方案。采用单片机为主要控制器,利用按键 电路单元将交 通信息简单快捷地编码成电信号,以车载LED发出的高速调制可见光作为信息载体,利用LED 接收 光载波信号,并通过指示灯、蜂鸣器和LCD显示电路单元完成声光报警以及文字信息显示, 实现了交通信 息的实时无线传输。实验结果表明,本文方案系统结构简单、操作方便、安全性好和抗电磁 干扰能力强,在 传输速率为0.2Mbit/s和通信距离为30m时, 误码率(BER)小于10－5,有效地克 服了传统无线通信技术的不足,是短距离无线通信技术很好的补充,具有很好的应用前景。     

紫外光通信系统中的信号检测与解调关键技术研究

从分析紫外光散射的传输特性出发,根据紫外LED和低压汞灯发光功率和调制线性度的不同,文章对比这两种紫外通信发光源系统中解调技术的区别,提出了一种调频通信系统中的解调方式,为紫外光通信的军事化应用打下良好的基础。     

High-speed real-time visible light communication system based on InGaN/GaN-base multi-quantum well blue micro-LED

Visible light communication (VLC) technology is a new type of wireless communication technology, which employs a light source as the carrier of information to realize illumination and communication simultaneously. This paper adopts a single InGaN/GaN-base multi-quantum well blue micro-light emitting diode (LED) as the light source, designs pre-emphasis circuit, LED driver circuit, impedance matching network, etc., and builds a high-speed real-time VLC system. It has been verified that the LED achieves a 3 dB modulation bandwidth of 450 MHz or more; and the real-time communication rate reaches over 800 Mbit/s at a distance of 2 m. The communication bit error rate (BER) is as low as at a communication rate of 622 Mbit/s. Experimental indicators including 3 dB bandwidth, communication rate, and communication BER are all taken into account. Therefore, this VLC system supports high-quality high-speed real-time communication.     

Numerical analysis on an OOK-NRZ visible light communication system based on a single white LED

An OOK-NRZ visible light communication (VLC) system is designed by using a single white LED and a 550 nm visible photodetector. The emitting model of the single LED is established, and the general expression of the detector’s output signals under OOK modulation is deduced. With the selected LED, detector and other related parameters, the designed communication system is optimized and its performance is analyzed. The optimized communication distance between the LED and the detector is 0.54 m at the communication bit rate of 1 Mbit/s. With the best communication distance, when the signal-to-noise ratio (SNR) is larger than 6.5 dB, the bit error rate (BER) can drop to 10-4. The analytical model and theory presented in this paper can be of certain practical meanings in the design of similar communication systems.     

An ultraviolet laser communication system using frequency-shift keying modulation scheme

A communication system based on an ultraviolet(UV) laser at 266 nm is presented to improve the communication distance. The pulse frequency-shift keying(FSK) modulation scheme is studied and improved in order to reduce the bit error rate(BER), and is put into practice on a field programmable gate array(FPGA). The mathematical models of the modulation and demodulation are established. A test platform is set up to measure the energy density and pulse response under different distances and receiver elevation angles. It is shown that the omnibearing communication can be realized, and the bit rate is limited to 12.5 Mbit/s. The BER is estimated to be less than 10-7 at distance of 300 m in line-of-sight(LOS) communication model and to be less than 10-6 at distance of 80 m in non-line-of-sight(NLOS) communication model.     

220GHz短程无线通信系统的设计与搭建

设计与搭建了工作在220GHz的短程无线模拟通信系统与数字通信系统,通信距离为0．6m。在模拟通信系统中,实现了音频信号（WAV格式）的实时传输与接收,达到了理想的播放效果。在数字通信系统中,实现了对文件（图片、音频、视频等）的加密、格雷编码、格雷解码与解密,由于受制于采集卡采样速率的硬件限制,实现的最大数据传输速率为1Mbit／s。     

LED室内可见光语音通信系统设计及实现

LED灯作为主要的新型照明工具,因其较高的灵敏度,可用于光通信系统中。为了研究与验证LED室内可见光语音通信系统的接收性能与传输距离,参照红外通信的信道模型,融入反射光的影响因素,在使用室内标准照明的光发射功率下,采用多径叠加网格算法,计算桌面各接收点接收信号功率等参量的分布,并设计与实现了LED可见光语音单向通信系统的收发电路。结果表明,当LED灯的发射功率大于2W、信号物理层通信速率不高于1Mbit/s的情况下,系统能够满足信号接收功率与接收信噪比的实际通信要求,并能够实现10m距离内的信号无失真解码与清晰收听。这一结果对LED可见光通信系统进一步的研究与应用有一定的价值。     

光束发散角对紫外LED散射通信接收能量的影响

为了更准确地研究紫外光的通信性能,针对紫外LED散射光通信中光能量传输特征,以及光束发散角对散射链路构成与接收光子能量有一定影响,采用多个LED组成阵列发射的方法,扩大光束与散射体的作用效应,分析了光束发散角对不同散射体作用时光子能量的变化关系,研究了紫外光散射通信脉冲调制方法与提高发射功率措施,提出了脉冲位置调制驱动阵列LED的解决方案,并进行了紫外LED散射通信系统室外传输测试。结果表明,在短距离通信中,大的散射角使得光对散射体的作用区域增大,散射效应明显,到达光接收端的光子数量增加;实际通信应用中,散射光通信具有较高的灵活性和实时性,可适当进行光学处理来优化光路结构。此结果为进一步增加传输距离和传输效果提供了正确的指导。     

基于双重调制技术的可见光通信系统研究

LED调制带宽制约着可见光通信(VLC) 系统的数据传输速率。为此,提出一种基于双重调制技术COB(chip on board)封装 的LED灯具,通过实现16级脉冲振幅 调制(PAM),将系统数据传输速率提升4倍;结合脉冲宽度调制(PWM)技术 进行调光,同时兼顾室内的照明及通信。采用Matlab软件模拟仿真视频传输试 验。结果表明,在相同信噪比(SNR)的情况下,基于双重 调制技术的VLC系统的误码率(BER)比传统使用开关键控(OOK)调控技术系 统的BER更低。本文系统在不增加器件带宽前提下,成倍提高了无线通信的 质量与 数据传输速率;从照明与通信的角度优化了VLC系统的信源,具有广阔的 应用前景。     

基于可见光通信的一对多视频广播系统

利用自主研发的软硬件搭建了基于可见光通信(VLC )的一对多视频广播系统。通过传输流(TS,transport stream)音视频数据流解决了通信信道 不可靠的问题,通过广播流量控制算法和控制指令的设计解决了多媒体数据广播传输时服务 器和客户端速率不匹配带来的超大缓存需求问题。可见光收发模块采用荧光型LED和PIN探测 器作为光源和探测器。系统拥有蜂窝网络结构,每个蜂窝可以有多个用户,客户可以同时接 收广播信号且不会相互干扰。通过实验实验证了系统的可行性。测试结果表明,本文系统支 持1对多的1080P视频数据光学无线广播传输,每个用户的接收带宽为 2Mbit/s,传输距离为2m。