白光LED煤矿工作面可见光通信调制技术研究

介绍了煤矿工作面可见光通信系统总体结构;研究了煤矿工作面可见光通信关键技术,包括载波调制技术、调制驱动电路设计以及调制带宽,得出兼顾带宽和发光效率的白光LED是理想的可见光通信系统光源。     

打印机光谱特性化方法研究综述

目的 打印输出技术是目前国内外图像复制领域的主流技术。打印机特征化旨在建立打印机输入控制值与输出色彩信息值之间的对应关系,保证打印输出图像各像素色彩值的准确性。基于可见光谱的打印机特性化过程,以图像光谱信息作为打印机特性化过程中的色彩控制依据,可避免基于色度的打印输出过程所固有的同色异谱问题,实现图像色彩复制领域最高级别的无条件颜色匹配。在广泛文献调研的基础上,本文回顾了打印机光谱特性化方法各部分研究的发展历程,分析介绍了该领域主要研究内容及其研究现状,对打印机光谱特性化方法流程进行了较为全面的综述。方法 以Yule-Nielsen修正的光谱Neugebauer模型（YNSN模型）为典型代表,从打印机墨量限制方法、正向光谱预测模型、反向光谱分色模型以及色彩匹配评价度量4个方面,对目前基于可见光谱的打印机特性化方法研究情况进行了总结与归纳,并结合现有研究存在的问题对未来研究发展趋势进行了展望。结果 综合近几年该领域研究发展情况,认为目前打印机光谱特性化方法研究在墨量限制算法合理性、正反向建模精度等方面已经取得了较为理想的结果。然而,尽管已有20多年的广泛研究,鉴于光谱数据的高维性以及具体应用场景的多样性,导致准确而高效的实现光谱打印机特性化仍然是一个极具难度的问题,特别在建模效率提高、模型适用性增强、模型物理意义提升以及评价度量综合性能优化等方面,目前研究仍存在较大的研究发展空间。结论 打印机光谱特性化是实现图像色彩信息高保真打印复制的必要手段,其今后将继续在图像复制领域起到非常关键作用。然而,由于基于光谱的打印机特性化过程涉及光谱学及色度学理论、半色调呈色理论、最优化计算理论、人眼视觉机理、数字加网技术等多种理论与技术,故其研究具有一定的难度与挑战性。本文对打印机光谱特性化方法研究现状进行了较为深入的介绍与分析,意在使国内同行对该领域有一个较为全面的了解,以期引起更多研究者对该领域的关注。由于篇幅所限,许多问题未及深究。     

基于演化合成神经网络的光通信MIMO检测算法

针对光通信系统中多模式传输所引起的非线性耦合问题,提出一种基于演化合成神经网络的光通信多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)检测算法.给出光通信系统MIMO的深度神经网络模型,利用深度神经网络强大的非线性学习能力解决多模光通信的非线性耦合问题.采用演化合成技术训练全连接神经网络,以光通信MIMO的特点作为演化合成的环境因子,逐渐缩小神经网络的规模,提高神经网络的结构效率.基于真实光通信系统的仿真实验结果显示,该算法提高了神经网络的效率,并且实现了较好的光通信MIMO检测效果.     

基于嵌入式的空间光通信系统前馈补偿系统设计

为满足光通信系统对于目标数据的快速捕获需求,缩小各级通信设备间的动态跟踪误差,设计基于嵌入式技术的空间光通信系统的前馈补偿系统;以并串转换电路作为唯一的电能输出装置,在光通信信号发射模块、波分复用器件、嵌入式光放大器三个通信设备元件的共同调节作用下,确定PWM功率放大器的实时执行能力,达到对前馈型角编码器的调度与应用,实现空间光通信系统前馈补偿结构的搭建;配置Linux嵌入内核的移植协议,多次创建空间光环境下的通信数据根文件,以此为存储标准,计算补偿调制的基础传信率,实现对前馈脉冲波的调制与处理,完成嵌入式通信系统的前馈补偿原理研究;实验结果表明,应用前馈补偿系统后,在光通信参量等于5.0×1011 T、7.0×1011 T、9.0×1011 T的情况下,目标数据的捕获速率均超过7.0 T/mm,满足缩小通信设备间动态跟踪误差的实际应用需求。     

自由空间无线光接入系统中2种OFDM 信号的应用研究

自由空间光通信(Free Space Optical,FSO)是未来极具发展前景的一种宽带无线接入技术,但实际应用中必须考虑复杂天气条件对FSO通信系统收发信号的影响。通过仿真搭建了自由空间无线光接入系统,研究了采用十六进制正交振幅(Sixteen Hexadecimal Quadrature Amplitude,16QAM)以及十六进制相移键控(Sixteen Hexadecimal Phase Shift Keying,16PSK)映射生成的正交频分复用(OFDM)信号在5种天气条件(晴天、小雨、中雨、雪、雾)下传输100 m及300 m的收发特性。通过分析接收信号的光谱图、星座图和误码特性证明:晴天条件下,接收信号映射的星座点收敛特征较好,误码率低至2.5×10~(-6);雨天条件下,接收信号质量受雨衰的影响被劣化;雪或雾天气下,上述仿真系统仍能在短距离内维持通信过程;在自由空间无线光接入系统中,16QAM-OFDM信号的通信性能优于16PSK-OFDM信号。     

光束腰半径对空间相干光通信外差效率的影响

外差效率是影响相干光通信的重要因素,研究中入射光为艾里斑分布,以高斯光为本振光为基础建立了外差效率模型,研究了高斯光束腰半径变化对外差效率的影响,并进行了仿真。结果表明,探测器半径和束腰半径的比值是1.53,且束腰半径和系数F的比值是0.8时,可以实现约为83.3%的最佳外差效率。光束腰半径的变化对外差效率的影响较大,随着本振高斯光束腰半径的继续增大,外差效率迅速降低,即系统性能严重下降。该研究对相干光通信技术中外差效率的研究具有重要的指导意义。     

硅基MZI 结构光调制器静态消光比

硅基光调制器技术是当前硅基光子学技术领域较为活跃的一个分支。结合硅基光子器件的材料特性和常见横截面波导结构, 研究了硅基MZI 结构光调制器的静态消光比特性, 论述了光调制器发“1” 码时所加峰值电压、工作波长选择和移相器几何尺寸对静态消光比的影响。研究表明, 光调制器发“1” 码时所加峰值电压较小时, 消光比的变化量较大; 在其他参数相同的情况下, 工作波长的选择对光调制器的消光比有很大影响; 在调制器尺寸选择方面, 倾向于选择两臂较长, 但两臂长度差较小的结构, 因为此时的消光比较大, 同时对工作波长变化不敏感。     

锂离子电池正极材料LiMn_2O_4紫外可见光谱研究

<正>极材料因为其成本低廉,环境友好,高能量密度而被广泛应用.本文采用高温固相法制备Li Mn2O4正极材料,运用X射线衍射仪和扫描电镜分析其结构和微观形貌,采用紫外可见光分光光度仪测试该材料的光谱特征,并计算禁带宽度.结果表明:Li Mn2O4材料有菱形结构的几何外形,粒径分布处于1 um~2 um之间,为立方尖晶石结构,Li Mn2O4溶于双氧水和HNO3样品,溶解时间为40 min,80 min,120 min时,禁带宽度分别为2.24eV,2.22eV和1.85eV.     

实时以太网视频的室内可见光通信系统研究

将LED照明和可见光通信技术结合,构建出基于室内实时以太网视频传输的可见光通信系统.系统发送端利用高速场效应管直接驱动控制光源,并结合以太网数据特征,采用UDP传输协议,对信号进行4B:5B和非归零反相编码(NRZI)相结合的编码.接收端采用基于FPGA的数字锁相环技术对光探测信号的时钟和数据进行恢复和提取.系统实现了室内1m距离的实时以太网视频可见光通信传输,促进了可见光通信技术的实用化.     

基于系统上升时间预算的高速光传输系统设计与仿真

传统光传输系统设计多针对低速率传输系统,单一采用光功率分配预算即可满足系统设计要求。随着光传输速率和光通信容量的不断增加,高速光传输系统受色散影响严重,传统方法无法满足系统可靠性和有效性的要求,需要对系统色散进行补偿。针对系统大容量高速率的需求设计,采取DWDM光传输系统总体设计方案,提出了一种基于光功率分配、传输误码率、系统上升时间和线路色散预算的综合性能评价方法,分析了系统受各种因素的影响,通过系统参数优化选取与仿真设计,给出了系统仿真评估结果。