白光LED室内可见光通信的关键技术

可见光通信是一项新兴基于白光LED的无线光通信技术,具有发射功率高、不占用无线电频谱、无电磁干扰、无电磁辐射和节约能源等优点,能够同时实现照明和通信的双重功能。阐述了可见光通信技术的发展动态,介绍基于白光LED的室内可见光通信系统,并对提高系统整体性能的若干关键技术进行了研究讨论,为白光LED室内可见光通信系统进一步研究提供依据。     

白光LED室内可见光通信的关键技术

可见光通信是一项新兴基于白光LED的无线光通信技术,具有发射功率高、不占用无线电频谱、无电磁干扰、无电磁辐射和节约能源等优点,能够同时实现照明和通信的双重功能.阐述了可见光通信技术的发展动态,介绍基于白光LED的室内可见光通信系统,并对提高系统整体性能的若干关键技术进行了研究讨论,为白光LED室内可见光通信系统进一步研究提供依据.     

LED拓扑结构对可见光通信性能影响的分析

在室内可见光通信的研究中,发光二极管的拓扑结构通常被忽略,大多将其视为一固定参数。针对其拓扑结构问题,提出了对不同的LED拓扑结构进行仿真分析,通过matlab建立了室内可见光通信系统模型,并对室内可见光通信中的发光二极管拓扑结构进行仿真测试,得到了不同发光二极管拓扑结构下的室内接收信噪比分布,进而分析不同的LED拓扑结构对信号传输的影响。仿真结果表明,发光二极管对室内接收信噪比分布的影响主要由其结构分布的均匀程度和发光二极管的照射强度是否均衡决定,且优化后的发光二极管拓扑结构具有更良好的室内信噪比分布,更适合室内可见光通信。     

基于室内可见光的通信系统性能优化分析

阐述可见光通信特点,基于发光二极管为核心的新型无线光通信技术。探讨影响白光LED传输性能的因素,白光LED传输性能的关键技术,从而提升白光LED传输性能。     

白光LED可见光通信及其关键技术研究

LED照明具有节能、可靠、使用寿命长等特点,被认为是下一代主流照明技术。基于LED比荧光灯和白炽灯切换速度快的特性,用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术,就是现在国内外研究的热点技术-可见光通信技术。文章简要介绍了白光LED可见光无线通信技术在的研究现状,分析了它的关键技术,并从应用角度出发阐述了LED可见光无线通信技术的发展趋势。     

室内可见光通信调制方法分析

为了利用白光LED实现照明和通信的双重功能,根据室内照明可见光通信的特点,提出了反向归零码开关键控(ROOK-RZ)调制、反向脉冲位置调制(RPPM)、反向差分脉冲位置调制(RDPPM)和反向数字脉冲间隔调制(RDPIM)。在给出符号结构的基础上,分析比较了各种调制方式的带宽需求和平均发射功率,推导了误时隙率表达式,并对各种调制方式的误时隙率进行了比较。结果表明,开关键控(OOK)具有最小的带宽需求,RPPM可获得最大的平均发射功率和最好的误时隙率,但带宽需求最大。     

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。     

室内可见光LED信道特性研究

为了研究室内多个白光LED构成的室内无线信道的特性,首先分析了多LED通信系统的基本构成,然后分析了光线追迹法求脉冲响应的基本原理和基本方法,提出了用简化的光线追迹法计算信道的脉冲响应,这种方法仅仅考虑三次以下的反射情况.最后,用数值仿真方法对室内信道的脉冲响应进行了研究.仿真结果表明,系统的脉冲响应以直接响应和一阶响应为主,并随接收器和发射装置的位置不同而发生变化.     

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。     

室内可见光通信MIMO信道相关性研究

多输入多输出(MIMO)技术是室内可见光通信发展的一个重要方向,信道相关性是影响其性能的一个重要因素。为此,研究了影响MIMO信道相关性的主要因素。首先,根据朗伯辐射模型,从理论上建立了MIMO信道模型并推导了MIMO信道相关性与空间距离参数的关系;在此基础上,建立了实验验证平台,通过实验验证了理论结果。理论及实验结果都表明:MIMO信道相关性随着发光二极管(LED)距离的增大而增大;随着光电探测器(PD)距离的增大而增大;随着LED平面与PD平面距离的减小而减小。研究结果对于室内可见光MIMO通信中LED及PD的布局有重要的指导意义。     

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。     

Optimal LED deployment for mobile indoor visible light communication system: Performance analysis

The maximization of the system performance in a typical indoor visible light communication system is a major challenge while minimizing the overall resources for the deployment. The intelligent smart lighting systems can be optimized to reduce the requirement of various resources without compromising on the system performance. In this paper, we investigate the optimization of the light emitting diode (LED) resources within an indoor room scenario using a most efficient stochastic optimization technique-Hyper-heuristics evolutionary algorithm (HypEA). The performance of the communication system has been measured in terms of average area outage ratio, computational efficiency and mobility area analysis. The performance of the HypEA has been compared against the most experimented algorithm-Particle swarm optimization (PSO). The detailed investigation and analysis shows that HypEA is computationally more efficient and is able to achieve full mobility with almost 12.5 percent fewer resources as compared to PSO.     

基于LED阵列的可视信道室内可见光通信系统设计

随着固态光源的发展,大功率LED已被广泛应用到照明中。将照明功能与通信功能结合的室内可见光通信系统将有广泛的应用前景。为了满足室内照明和通信要求,通过使用大功率LED构成阵列,设计发射端、接收端,接口模块,构建了基于强度调制及直接检测方法的全双工可见光通信系统。并对系统信道模型进行分析,对单向链路实际光强分布及其可靠通信范围进行实际测量。实验证明该系统的可行性和可靠性。     

白光LED照明的可见光通信的现状及发展

用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一,是一项有发展前景的新兴技术.文章详细介绍了白光LED照明的室内可见光通信技术在国内外的研究现状,分析了其关键技术,阐述了其发展趋势.     

Location-adaptive transmission for indoor visible light communication

A location-adaptive transmission scheme for indoor visible light communication (VLC) system is proposed in this paper. In this scheme, the symbol error rate (SER) of less than 10^-3 should be guaranteed. And the scheme is realized by the variable multilevel pulse-position modulation (MPPM), where the transmitters adaptively adjust the number of time slots n in the MPPM symbol according to the position of the receiver. The purpose of our scheme is to achieve the best data rate in the indoor different locations. The results show that the location-adaptive transmission scheme based on the variable MPPM is superior in the indoor VLC system.     

基于改进粒子群算法的室内可见光通信系统灯源布局

针对传统室内可见光通信(VLC)系统中光源分布的不均匀性导致的通信盲区和通信质量不平稳等问题,提出一种位置和灯源参数联合优化的方法.该方法在不改变传统布局的总功率前提下进行发光二极管(LED)阵列的重新分配,其次遍历搜寻各LED阵列的最优位置,最后运用改进的粒子群优化(PS0)算法对各LED阵列中的参数进行优化.仿真结...     

MIMO室内可见光通信系统的同步方法研究

提出了一种适用于MIMO室内可见光通信系统的优化帧同步方法。阐述了优化方法的同步原理,给出了系统同步方法设计和优化方案同步流程。实验仿真结果表明,基于MIMO的多通道优化同步方法在牺牲有限同步建立时间的情况下,能大幅度降低漏同步概率,显著提高系统同步效率。