基于白光LED的可见光通信系统研究

针对白光LED可见光语音通信问题,设计了9W白光LED通信系统,实现了300～ 8000Hz语音信号的传输.首先给出了基于UART的通信系统设计方案,然后制作了白光LED的可见光通信系统硬件装置,最后以该硬件装置为基础进行了单片机程序设计.经过测试,该系统通信距离为36cm,串口波特率为227kb/s,输出语音功率为0.7W,达到了设计要求.     

可见光通信信道障碍成因分析及解决方案

可见光通信是一项横跨照明与通信两大领域的新型无线光通信技术,在利用白光LED提供照明的同时实现高速数据传输。从可见光通信系统结构出发,分析了造成信道障碍的原因,将其分为大气障碍、非完全障碍和完全障碍三大类;阐述了每一类信道障碍的解决方案,包括信道编码技术、自适应阈值判决技术、分集接收技术和路由转换技术,为提高可见光通信系统的稳定性和可靠性提供参考和依据。     

点对点可见光通信系统的光源优化布局研究

点对点可见光通信系统能够支持低能耗、高速率、大容量的数据交互业务。实际应用过程中,光源的选择与布局是关键研究技术之一。为进一步提高系统的通信性能,研究LED构成不同排列方式的阵列光源布局,提出了一种环形-角补偿的阵列光源布局。结果表明,这种光源布局方式能够有效增强接收端的光照度、接收功率及信噪比,并且提升接收端的信号质量,从而有益于点对点高速可见光通信系统的实现与推广。     

可见光通信中的LED频率特性测试方法研究

针对可见光通信系统中LED的频率特性问题,提出了采用频谱分析仪的测试方案,设计、制作了以PinPD作为光电探测器的LED频率特性测试电路及收发系统。对流明、科瑞、欧司朗、三星等多种商用白光LED以及日本滨松的光通信用红光LED进行了测试,得出了具有较大参考价值的结论。     

基于自适应OFDM的室内可见光通信系统性能研究

为了提高室内可见光通信(VLC)系统性能并充分利用信道带宽资源,将OFDM与自适应技术结合应用于VLC系统中.讨论了系统反馈途径的实现方法,在室内空间环境建模的基础上,对自适应OFDM通信系统的吞吐量和误码率进行了Matlab仿真和分析.     

基于LED 灯的室内可见光通信系统仿真分析

白光LED灯几MHz到几百MHz的调制带宽使其在照明的同时兼具通信功能。首先提出了照度均方差最小化准则来设计LED灯在室内的布局问题,分别考虑了不包含墙壁反射和包含墙壁反射两种情况下对室内照度分布的影响,分别给出了两种情况下白光LED灯的最优布局。然后分析了室内视距链路(不包含墙壁反射)和非视距链路(包含墙壁反射)下的室内照度分布、接收功率分布以及信噪比分布。非视距链路相对于视距链路来说,室内照度分布和接收功率分布明显增加,但是信噪比明显下降,这主要是由于非视距链路下墙壁反射产生的码间干扰所致。     

基于MIMO技术的可见光通信系统的研究

讨论了MIMO技术思想在可见光并行通信系统中的应用,探索并构建了一种更加高效的室内VLC并行通信系统.根据该方案搭建了实物演示系统,验证了其可行性,应用透镜搭建成像系统,进一步完善了系统模型,通过实验演示验证了其可行性.     

基于白光LED的可见光通信系统设计

基于白光LED提出一种可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统设计方案。详细给出了该方案的系统原理与组成、可见光通信发射机设计和可见光通信接收机设计,并给出了信号光/电转换、电信号调制/解调以及最终将传输的数据信息解调还原出来的详细过程。测试结果表明,该系统实现了可见光数据传输的功能,具有通信距离远、可靠性高及体积小等优点。     

可见光通信中的多维编码

为了提高可见光通信(VLC)的频谱利用率,提出一种多维编码方法,从编码原理和性能上进行了理论分析,在此基础上构建了基于RGB发光二极管(LED)的可见光视音频传输系统,并对该编码方法进行了实验验证。实验对多基色LED采用16脉冲位置调制(16-PPM)作为基调制的多维编码方法,在3 m距离上实现了1.5 Mbit/s的视音频数据流传输。结果表明,多维编码方法可以有效利用可见光的宽频谱,提高信道容量,为进一步实现高速通信系统提供了可能。     

可见光通信中自适应DFT-spread-OFDM性能研究

综合考虑可见光通信(VLC)中LED灯调制带宽受限及 非线性效应等问题,提出采用离散 傅里叶变换(DFT)-spread-OFDM与自适应调制OFDM相结合的一种自适应DFT-spread-OFDM ,保证通信可靠性的同时, 提高通信速率,通过仿真与实验相结合的方式,研究对比了自适应DFT-spread-OFDM与常 规 DFT-spread-OFDM及常规自适应调制OFDM之间的优劣。仿真和实验结果表明,自适应 DFT-spread-OFDM,能够取得良好的综合性能,较常规DFT-spread-OFDM能够实现更高速 率的通信,较常规自适应调制OFDM能够取得更佳的峰均功率比的(PAPR,peak-average power radio)性能。     

基于图像处理的可见光通信自动对准系统

为提高可见光下行链路的通信质量,文中搭建了基于OpenMV的可见光通信自动对准系统。该系统基于图像处理和颜色识别等技术,实现室内白光LED(Light Emitting Diode)的自动识别。系统通过灰度质心法确定白光LED的质心坐标,并使用PID(Proportional Integral Differential)算法驱动舵机实现室内白光LED的跟踪。实验结果表明,在接收距离2 m处,可见光通信自动对准系统能在多种运动轨迹下实现白光LED的自动对准,最大对准角度误差小于0.534°。此外,无论是白光LED被遮挡还是存在干扰光源,系统仍能保持良好的跟踪效果,表明系统具有良好的鲁棒性。     

基于51单片机的LED可见光通信系统

LED可见光通信是应用前景非常广阔的新兴无线光通信技术.根据可见光通信原理,组建了基于STC89C52RC单片机的LED可见光通信系统,发射板和接收板具有较小体积和较低成本.系统链路采用直射式形式,光强度调制——直接检测技术,通过对白光LED的高速调制,利用串口调试软件验证了PC机间的LED可见光通信.实验结果表明,系统在PC机间能够实现简单的单工数据通信.     

基于NGA的可见光通信接收系统分析

在室内可见光通信MIMO(多输入多输出)系统中,针对用户无法公平享用通信服务的问题,提出了一种寻找光接收机中最优聚光器增益来优化多用户情况下功率分配不均匀的方法。利用改进的NGA(小生境遗传算法)建立与接收光功率相对应的节点模型,通过运算寻找一组最优的聚光器增益组合运用到光接收系统中。仿真结果表明,改进的NGA能高效地找出一组最优聚光器增益组合,从而改善用户接收光功率分配不均匀的现象。     

基于PWM的可见光通信系统设计

为了解决传统可见光通信技术中抗光干扰能力弱的问题,采用脉冲宽度调制(PWM)的调制方式,以STM32为核心处理器,完成了可见光通信系统的设计.实验中将两颗50 ix光通量的LED光源发出的可见光作为信息载体,在室内非封闭空间的0.5m直视链路上,在9 600 Bd的单工通信下,误差仅为1.879 0×10-4.实验结果表明,基于PWM调制的可见光通信系统能降低室内光线干扰的问题,将促进可见光通信技术在室内无线通信领域的发展和应用.     

基于MIMO的可见光通信系统研究

可见光通信是利用LED发出的可见光传输信息的,可见光通信兼顾照明和通信,同时LED具备发光强度高、耗能低、无电磁干扰,有着巨大的发展潜力。文章指出,将MIMO技术应用于可见光通信系统,合理地对LED进行布局,可提升系统的可靠性。同时文章研究了可见光通信系统中的调制技术,比较了几种常见的调制技术,分析了各自的优缺点。     

一种应用在可见光通信发射系统中的双调制方法

为了解决可见光通信发射系统中光信号直接加载到白光LED的驱动电路上产生的驱动电流不稳定、不可预测的噪声、灯光闪烁的问题,提出了一种应用在可见光通信发射系统中的双调制方法。内部调制采用PWM载波编码调制,解决灯光闪烁问题,外部调制采用一个由铌酸锂材料制成的调制外壳,解决了驱动电流不稳定,噪声的问题。实验表明,这种双调制方法具有实践价值。     

Hartley变换离散多音调制在可见光通信中的应用

针对传统调制方式难以满足人们对高速通信的要求,结合Hartley变换与离散多音调制(DMT)提出一种用于可见光通信的多载波调制方式.为了实现DMT,采用Harltey变换来代替傅里叶变换,然后对调制信号进行非对称式限幅来降低LED的发射功率.仿真结果表明,相比于直流偏置调制模式,非对称限幅调制模式更为节能.