多阶灰度调制屏幕-相机通信技术研究

发布时间：2021-05-09 04:13

　　科技的发展给人们的生活带来了改变,先进的通讯给大家带来便利的同时对通信带宽和速率的需求也随之上升,无线通信频段资源枯竭、网络干扰等问题日益严重,因而急需一种新的无线通信方式。而可见光通信具有无电磁干扰、频谱不受限、安全保密等优势,能有效解决上述问题,近年来受到各国学者的关注,其中显示屏、相机便可以提供便捷、易于实现的可见光通信系统的接口。一方面显示器、相机在日常中广泛应用,若在显示和录像功能上附加通信功能,商用化价值大大提高;另一方面,近年来兴起的二维码传输容量有限,而屏幕-相机通信可实现阵列信号点动态式的数据传输,这种新型的通信方式在传输容量上有巨大的潜力。本文使用液晶显示屏上的发光像素点作为光发射机,相机内的图像传感器作为光接收机,构成一个屏幕-相机可见光通信系统。为了使系统可靠、高效地通信,本文对屏幕-相机通信系统信号点定位方法、采样方法、灰度调制解调办法等通信技术进行了深入的研究,主要完成的工作如下:1.介绍并分析了屏幕-相机系统的组成及其原理,包括光发射机显示屏、光接收机相机、空间光传输信道。根据系统组成完成了本文屏幕-相机通信系统实验平台的搭建。在此实验平台上首先对单点通信... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与论文结构
第二章 屏幕-相机通信系统原理及系统搭建
    2.1 系统组成
    2.2 显示屏光发射机
        2.2.1 液晶显示原理
        2.2.2 显示屏的重要参数
    2.3 相机光接收机
        2.3.1 相机的组成及成像原理
        2.3.2 针孔相机模型
        2.3.3 相机畸变及相机参数
    2.4 空间光传输信道
    2.5 屏幕-相机通信系统的搭建
        2.5.1 系统实验装置
        2.5.2 系统实验流程
第三章 单点通信研究
    3.1 信号点定位方法
    3.2 信号采样方法
        3.2.1不同采样倍数的通信实验
        3.2.2 采样率分析
    3.3 噪声影响
        3.3.1 噪声的功率谱分析
        3.3.2 噪声的幅度分布
    3.4 通信距离影响
    3.5 本章小结
第四章 阵列通信研究
    4.1 阵列信号点的定位方法
        4.1.1 桶形畸变处理
        4.1.2 透视畸变处理
        4.1.3 定位流程
    4.2 阵列信号的采样方法
        4.2.1 采样偏移
        4.2.2 采样偏移的解决方案
    4.3 多阶灰度调制与检测
        4.3.1 预失真处理
        4.3.2 多阶灰度调制确定发送值
    4.4阵列通信实验
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文主要工作及贡献
    5.2 下一步工作建议及研究方向
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相机的可见光通信技术[J]. 张民,罗鹏飞,冯淑兰,ZHANG Philipp.  科技导报. 2016(16)
[2]基于彩色二维条码流的Display-to-Camera通信系统[J]. 姜珊,胡贵军,王海燕,李莉.  电子学报. 2016(04)
[3]图像传感器技术的专利状况分析——图像传感器技术的宏观定量分析[J]. 杨隆鑫,左恬源,侯冠华.  电视技术. 2012(S2)
[4]CMOS图像传感器中卷帘式快门特性及其应用[J]. 刘智,柴华,李娜娜.  光学精密工程. 2009(08)
[5]采用广角数码相机测量图像显示系统的几何畸变[J]. 关英姿.  光学与光电技术. 2008(04)
[6]可见光通信及其关键技术研究[J]. 丁德强,柯熙政.  半导体光电. 2006(02)
[7]液晶显示器的快速响应技术[J]. 王文根,李瑛,邵明,王秀如,孙润光.  现代显示. 2006(04)
[8]CCD与CMOS图像传感器特点比较[J]. 熊平.  半导体光电. 2004(01)

硕士论文
[1]基于LED的室内可见光通信系统的研究与设计[D]. 吴瑕.华中师范大学 2014



本文编号：3176601