基于嵌入式硬盘指示灯的可见光通信系统

发布时间：2021-06-08 14:20

　　研究了基于发光二极管（LED）指示灯的可见光通信系统。在发送端,采用嵌入式个人电脑的硬盘指示灯,搭建硬件实验平台,采集数据并进行统计分析,得到信号模型的参数。在接收端,采用单光子雪崩二极管（SPAD）作为接收机,以提高接收机的灵敏度,扩展系统的通信距离。针对时钟漂移问题,提出一种脉冲宽度长-短键控（PWLSK）调制方案来代替传统的开关键控（OOK）方案,并通过硬件实验进行了验证。实验结果表明,在实验条件下,OOK调制方案的误码率（BER）始终无法降至10^-4以下,难以满足通信需求。并且在仿真实验中,OOK调制对环境光的强度更敏感,只有在环境光小于1 lx时才能降至10^-5以下。而PWLSK调制方案则可以在环境光强度更高的复杂环境下降低BER。所提方案可以实现即时消息、文件或语音信号的传输。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(18)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

基于HDD指示灯的SPAD-VLC实验系统。

传统OOK调制和PWLSK调制对比。

通过改变数据块的大小来间接控制指示灯发光的持续时间(Ton)。图2(b)为设计的调制方案示意图。首先,选择两种不同大小的数据块,当需要传输“1”时,程序将命令硬盘读取较大的数据块1次,用时t1;然后,HDD指示灯将等待时间t2,直到下一个位出现。类似地,当需要传输“0”时,程序将命令HDD指示灯读取较小的数据块1次,用时t3,并等待时间t4。信号产生过程的流程如图3所示。对于LED发射机,读取不同大小数据块所需时间的平均值和方差已经在表2中给出。因此,该方案的主要问题是选择适当大小(S0和S1)的数据块。经过详细地观察,有几种现象。

【参考文献】：
期刊论文
[1]室内可见光通信系统的光源布局优化及性能分析[J]. 陈泉润,张涛.  光学学报. 2019(04)
[2]LED作为收发元件的双向可见光通信系统方案及实现[J]. 武梦龙,郭佳,刘文楷,张民.  光学学报. 2018(04)



本文编号：3218642