基于可见光与电力载波的无线通信技术研究
发布时间：2022-12-23 01:32
随着现代社会高速发展,对信息传输的速度以及稳定性也越来越高。传统无线通信技术在众多通信手段中优点突出,同时也有其局限性。为满足不同领域用户需要,设计一种更加优秀的无线通信方式迫在眉睫。可见光通信技术是一种绿色照明技术,其基础是LED半导体照明技术。利用半导体的发光响应时间极短等特性,将经过编码调制的可见光直接在大气中传播。其中LED作为通信基站,可以同时完成照明与发射通信数据的任务。相比较现在工业与生活中常用的无线通信技术,可见光通信技术没有辐射,因此可以调制到比较高的发射功率,这样便节省了无线频谱。同时也有保密性高、无电磁干扰等优点。在航天、工控、医疗等领域成为现有无线通信技术的补充,同时电力线通信技术与LED光通信技术的结合使其在智能家居通信、室内无线定位、智能交通系统、物联网控制传输中也有巨大发展空间。可见光没办法穿透不透明物体,因此在一定区域的封闭区间内局域网信息绝对安全,这使得可见光通信技术在信息安全领域同样有应用价值。在系统通信网络搭建中除了需要给LED供电外还需要额外搭建通信线路,不仅有资源浪费等问题同时也增加了布线难度,电力载波技术可以很好解决上述难题,同时为了使接收端...
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.1.1 LED市场趋势
1.1.2 可见光通信技术
1.1.3 基于电力载波的可见光通信技术
1.1.4 系统研究的主要内容与意义
1.2 课题的研究现状
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 面临的技术问题
1.3 本文结构安排
第2章 基于LED可见光通信部分的设计
2.1 基于可见光的以太网收发器系统的总体设计
2.2 光电介质转换模块设计
2.2.1 光电介质转换芯片的选择
2.2.2 IP113的主要功能描述
2.3 以太网介质转换电路设计
2.3.1 利用IP113的进行以太网收发器电路设计
2.3.2 系统电路设计
2.3.3 光电介质转换电路设计
2.4 可见光发射驱动电路设计
2.4.1 LED的发光机理
2.4.2 LED驱动电路设计
2.5 可见光接收电路设计
2.5.1 光电探测器的选择
2.5.2 蓝光滤膜的选择
2.5.3 前置放大电路的设计
2.5.4 限幅放大器原理及功能
2.5.5 系统电源的设计
2.6 本章总结
第3章 电力载波模块的设计
3.1 输电网络
3.2 电力线通信简介
3.2.1 电力线通信的优劣势
3.2.2 电力线通信的应用
3.3 低压电力网的拓扑结构
3.3.1 PLC接入网的组织方案
3.4 电力线通信信道
3.4.1 电力线通信信道特征
3.5 电力线通信调制技术
3.5.1 OFDM调制技术
3.5.2 OFOM的定义
3.5.3 OFDM优缺点
3.6 电力线载波通信芯片选型
3.6.1 通信标准的选取
3.6.2 INT6400简介
3.7 基于INT6400的电力线通信系统
3.7.1 适配器硬件结构
3.7.2 USB/以太网转换接口模块设计
3.8 本章小结
第4章 基于电力线的可见光无线通信系统实验
4.1 实验系统整体构成
4.2 数据传输实验
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED产业重点企业专利信息分析[J]. 林俊. 福建电脑. 2015(12)
[2]LED照明市场现状概述及发展前景展望[J]. 许彪,蒋俊杰. 劳动保障世界. 2015(33)
[3]LIFI-“灯光上网”或成为未来新的通信热门[J]. 陈刚. 内江科技. 2013(11)
[4]可见光通信的研究[J]. 陈特,刘璐,胡薇薇. 中兴通讯技术. 2013(01)
[5]基于WSN的农网配电台区远程监控系统设计[J]. 刘洁,罗隆福,张晓虎. 计算机工程. 2012(12)
[6]白光LED室内可见光通信的关键技术[J]. 骆宏图,陈长缨,傅倩,赵惠珊,莫晨晓. 光通信技术. 2011(02)
[7]多种内插算法的信道估计比较[J]. 杨洪涛. 北京工业职业技术学院学报. 2010(04)
[8]LED照明灯:创新无线通信“最后一米”[J]. 鲁义轩. 通信世界. 2010(19)
[9]中国LED市场分析与展望[J]. 吕天文. 电源技术应用. 2010 (01)
[10]低压电力线载波通信技术及应用[J]. 陈凤,郑文刚,申长军,周平,吴文彪. 电力系统保护与控制. 2009(22)
博士论文
[1]可见光通信系统建模与实验研究[D]. 杨欣华.吉林大学 2015
硕士论文
[1]基于ARM的LED光通信系统的研究[D]. 李艳静.黑龙江大学 2014
[2]基于电力线的白光LED通信系统的实验研究[D]. 朱艳巍.黑龙江大学 2014
[3]利用电力线通信的OLED智能照明系统研制[D]. 韩荣宝.吉林大学 2013
[4]电力线通信系统中若干算法研究[D]. 赵亮.大连理工大学 2013
[5]低压电力线载波通信信道特性研究[D]. 张捷.电子科技大学 2013
[6]可见光通信中的室内定位技术研究[D]. 刘让龙.北京邮电大学 2013
[7]基于CPLD的白光LED无线数字光通信实验研究[D]. 郭洪梅.黑龙江大学 2012
[8]基于以太网的LED可见光通信技术研究[D]. 骆宏图.暨南大学 2012
[9]基于电力线通信的消防照明智能监控系统设计[D]. 刘子谦.山东大学 2012
[10]基于室内LED光源的无线通信技术研究[D]. 闫伟才.太原理工大学 2011
本文编号：3724442
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.1.1 LED市场趋势
1.1.2 可见光通信技术
1.1.3 基于电力载波的可见光通信技术
1.1.4 系统研究的主要内容与意义
1.2 课题的研究现状
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 面临的技术问题
1.3 本文结构安排
第2章 基于LED可见光通信部分的设计
2.1 基于可见光的以太网收发器系统的总体设计
2.2 光电介质转换模块设计
2.2.1 光电介质转换芯片的选择
2.2.2 IP113的主要功能描述
2.3 以太网介质转换电路设计
2.3.1 利用IP113的进行以太网收发器电路设计
2.3.2 系统电路设计
2.3.3 光电介质转换电路设计
2.4 可见光发射驱动电路设计
2.4.1 LED的发光机理
2.4.2 LED驱动电路设计
2.5 可见光接收电路设计
2.5.1 光电探测器的选择
2.5.2 蓝光滤膜的选择
2.5.3 前置放大电路的设计
2.5.4 限幅放大器原理及功能
2.5.5 系统电源的设计
2.6 本章总结
第3章 电力载波模块的设计
3.1 输电网络
3.2 电力线通信简介
3.2.1 电力线通信的优劣势
3.2.2 电力线通信的应用
3.3 低压电力网的拓扑结构
3.3.1 PLC接入网的组织方案
3.4 电力线通信信道
3.4.1 电力线通信信道特征
3.5 电力线通信调制技术
3.5.1 OFDM调制技术
3.5.2 OFOM的定义
3.5.3 OFDM优缺点
3.6 电力线载波通信芯片选型
3.6.1 通信标准的选取
3.6.2 INT6400简介
3.7 基于INT6400的电力线通信系统
3.7.1 适配器硬件结构
3.7.2 USB/以太网转换接口模块设计
3.8 本章小结
第4章 基于电力线的可见光无线通信系统实验
4.1 实验系统整体构成
4.2 数据传输实验
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED产业重点企业专利信息分析[J]. 林俊. 福建电脑. 2015(12)
[2]LED照明市场现状概述及发展前景展望[J]. 许彪,蒋俊杰. 劳动保障世界. 2015(33)
[3]LIFI-“灯光上网”或成为未来新的通信热门[J]. 陈刚. 内江科技. 2013(11)
[4]可见光通信的研究[J]. 陈特,刘璐,胡薇薇. 中兴通讯技术. 2013(01)
[5]基于WSN的农网配电台区远程监控系统设计[J]. 刘洁,罗隆福,张晓虎. 计算机工程. 2012(12)
[6]白光LED室内可见光通信的关键技术[J]. 骆宏图,陈长缨,傅倩,赵惠珊,莫晨晓. 光通信技术. 2011(02)
[7]多种内插算法的信道估计比较[J]. 杨洪涛. 北京工业职业技术学院学报. 2010(04)
[8]LED照明灯:创新无线通信“最后一米”[J]. 鲁义轩. 通信世界. 2010(19)
[9]中国LED市场分析与展望[J]. 吕天文. 电源技术应用. 2010 (01)
[10]低压电力线载波通信技术及应用[J]. 陈凤,郑文刚,申长军,周平,吴文彪. 电力系统保护与控制. 2009(22)
博士论文
[1]可见光通信系统建模与实验研究[D]. 杨欣华.吉林大学 2015
硕士论文
[1]基于ARM的LED光通信系统的研究[D]. 李艳静.黑龙江大学 2014
[2]基于电力线的白光LED通信系统的实验研究[D]. 朱艳巍.黑龙江大学 2014
[3]利用电力线通信的OLED智能照明系统研制[D]. 韩荣宝.吉林大学 2013
[4]电力线通信系统中若干算法研究[D]. 赵亮.大连理工大学 2013
[5]低压电力线载波通信信道特性研究[D]. 张捷.电子科技大学 2013
[6]可见光通信中的室内定位技术研究[D]. 刘让龙.北京邮电大学 2013
[7]基于CPLD的白光LED无线数字光通信实验研究[D]. 郭洪梅.黑龙江大学 2012
[8]基于以太网的LED可见光通信技术研究[D]. 骆宏图.暨南大学 2012
[9]基于电力线通信的消防照明智能监控系统设计[D]. 刘子谦.山东大学 2012
[10]基于室内LED光源的无线通信技术研究[D]. 闫伟才.太原理工大学 2011
本文编号：3724442
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