便携式点对点可见光通信终端的实验研究

利用开关键控-非归零码(OOK-NRZ)调制编码技术,设计并实现了一对基于ARM7处理器(LPC2148)的便携式点对点可见光通信(VLC)收/发终端。发送端由编码器、光源驱动器及单个白色发光二极管(WLED)构成,接收端由可见光探测器、信号处理电路及解码器构成。实验研究了WLED的发射谱和可见光探测器的响应谱,测试分析了VLC信道的时域和频域的电-光-电(EOE)响应。阐述了系统结构和原理,编写了通信软件并制定了相关协议,实现了系统的软、硬件集成。利用研制出的通信装置,建立了点对点通信链路,并开展了数据通信实验。结果表明,在发送端,为了最大化地降低误码率(BER),WLED的调制系数应设置为0.68~1.00,即在一定的交流调制信号幅度下,需要向WLED提供合适的直流偏置电压;在接收端,在一定的阈值判决门限电压下,VLC传输呈带通特性。在所优化选择的系统参数下,系统的通信距离为0.5m,可达到的最快信息传输速率约为4 Mbps,BER小于10-6。利用多个WLED构成阵列光源,系统可进一步满足更长距离的通信需求,从而在室内、外短途通信方面具有潜在的应用价值。