基于大功率白光LED室内可见光通信系统实验研究

发布时间：2017-04-24 13:21

  本文关键词：基于大功率白光LED室内可见光通信系统实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：白光LED因其体积小、能耗低、使用寿命长越来越多地取代传统光源而用在照明、信号指示等领域。LED的广泛应用为可见光通信系统的发展提供了先决优势。本文主要工作是以室内可见光通信应用为背景,搭建可接入互联网的全双工可见光通信系统。通过信道模型和噪声来源的分析,确定系统整体设计方案。通过发射端阵列、发射端驱动电路设计、接收电路设计、接口模块设计、电源模块设计搭建一个可室内实际应用的可见光通信系统。对该系统的光强分布和可靠通信距离进行实际测量。测量结果显示当发射端由7颗灯珠构成时,直流偏置设定为310mA,通信波特率为115.2Kbit/s时,沿轴线的最远通信距离可达到8.4m。进一步的工作探讨了系统如何接入现有网络的问题,具体工作内容包括使用网络模块实现TCP/IP协议向UART协议的转换;基于CPLD探索性的应用硬件描述语言原理性地实现可见光通信系统的码分多址系统。最后以智能家居、室内导航和设备管理为例对可见光通信系统实际应用进行展望。
【关键词】：光通信 可见光通信 照明 可视信道 全双工通信 室内应用
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 课题研究背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-12
• 1.2.1 室内可见光通信系统性能提高8-11
• 1.2.2 室内可见光通信系统实际应用11-12
• 1.3 本论文研究的主要内容和结构安排12-14
• 第2章 室内可见光通信系统硬件搭建14-33
• 2.1 室内可见光通信系统信道模型分析14-15
• 2.2 室内可见光通信系统噪声来源分析15-17
• 2.3 发射端设计17-19
• 2.3.1 LED性能测试17-18
• 2.3.2 发射端设计18-19
• 2.4 接收端设计19-21
• 2.5 接.模块21
• 2.6 电源模块21-23
• 2.7 PCB设计调试23-24
• 2.8 基于TCP/IP协议与现有网络的互连24-26
• 2.9 基于CPLD室内可见光通信系统CDMA设计实现26-32
• 2.10本章小结32-33
• 第3章 系统性能测试分析33-36
• 3.1 整体光强分布33-34
• 3.2 误码率测试及可靠通信范围测量分析34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第4章 全双工可见光通信实验实现36-39
• 4.1 实验总体设计36-37
• 4.2 实验结果37-39
• 第5章 工作展望39-44
• 5.1 基于可见光系统的智能家居系统39-41
• 5.2 基于可见光通信的室内定位系统41-43
• 5.3 基于可见光通信的设备管理系统43-44
• 结论44-45
• 参考文献45-51
• 致谢51-52
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文52

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