LED室内可见光通信的光源布局与定位应用研究
发布时间：2021-12-24 01:42
由于白光LED具有比传统照明灯具不具有的优点,如小型化、电压低、寿命长、耗能低。而较为突出的优点是响应灵敏度高、调制性能好、发射功率大,可将通信的调制信号加载到白光LED上,实现一种新的光通信技术,即可见光通信（Visible Light Communication,VLC）。VLC作为一种照明与光通信相结合的新型通信模式,而白光LED因其具有的独特优势可作为VLC的信号光源。国内外的研究大部分从底层的芯片、硬件层的均衡、软件方面的调制解调入手,很少研究信号源布局对可见光接收信号以及室内定位精度的影响。本论文主要以信号光源分布为研究对象,研究不同的分布在智能算法下,对接收性能的影响;提供不同的分布方案,研究LED信号源的分布对可见光通信定位性能的影响。主要研究内容如下:1、从可见光通信的信号源分布特性出发,研究同一接收视角在不同的信号源分布下,对接收功率、光学分布的影响。提出一种新的信号光源布局,提升室内可见光通信的信号均匀性。2、根据新的信号光源布局,采用合适的通信链路方式,研究室内可见光系统的单位面积的接收功率、信噪比、误码率等通信性能,提出一种基于杂交的混合粒子群算法对其进行优化...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
室内可见光通信定位
华南理工大学工程硕士学位论文D 交通灯和车辆间的可见光通信系统，重点介绍该确保商用 LED 交通灯与车载接收机之间的通信高实现无线数据传输，提高运输系统安全性和效率， 提出一种数学推导模型，在此模型上分析交通灯照速成像传感器检测信息，利用信号幅值和每个像素每个像素的增益分别进行自适应调整，该模型明显
其传输速率可迖到 1.118Gbps，传输距离可达到 6m[17,18]，如图1-3 所示。图 1-3 水下可见光通信Fig. 1-3 Underwater visible light communication利用可见光波段作为信息载体的 VLC 具有低碳、接近零通信损耗等特殊优点[19]。它具有抗干扰性强、信息空间安全、有效避免了电磁信号泄漏等优点，引起了世界各国多数研究者的兴趣[20]。在室内可见光通信系统中 LED 作为照明和信号光源，可以满足照明和通信的需求[21,22]。房间内只要有 LED 灯的地方就几乎没有通信盲点，但是接收效果有很大的差异。VLC 的研究主要集中在信道、调制方法、光学天线等方面[23,24,25]。但接收功率和信号位置是影响系统性能的关键因素。换言之，在信号布局中要考虑照明分布和接收功率分布。由于布局不同，照明功率分布也不同，通过对 LED 阵列中功率分配和光源布置的研究，得出照明功率分布的均匀性和标准要求[26,27]。到目前为止，基于接收功率和信噪比来研究单个 LED 的部署，并没有给出 LED 的最优位置[28]。光源的位置和数量是影响接收信噪比的两个关键因素[29]。现有的光源布局主要有圆形布局和矩形布局[30,31]。多灯分布是基于经验的布局
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重复编码的海上可见光通信大气信道建模[J]. 郑晓桐,郭立新,程明建,李江挺. 物理学报. 2018(21)
[2]Application of Multi-agent Particle Swarm Algorithm in Distribution Network Reconfiguration[J]. SHU Dasong,HUANG Zhixiong,LI Junye,ZOU Xiaoyang. Chinese Journal of Electronics. 2016(06)
[3]基于成像通信的高精度可见光室内定位方法[J]. 管扬,孙德栋,殷树刚,辛军,魏凌,张洪明,宋健. 中国激光. 2016(12)
[4]基于LED光源的室内高精度成像定位新方法[J]. 侯文佐,王大鸣,杨阳. 激光与光电子学进展. 2016(06)
[5]基于多LED的高精度室内可见光定位方法[J]. 吴楠,王旭东,胡晴晴,何荣希. 电子与信息学报. 2015(03)
[6]LED通信中利用蚁群算法优化光功率[J]. 陈勇,尹辉,刘焕淋,李逸超. 光电子·激光. 2015(03)
[7]一种改进的可见光通信系统SNR均匀性优化方法[J]. 张健,王辉. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]室内可见光通信系统中菲涅尔透镜接收天线的设计研究[J]. 李湘,蓝天,王云,王龙辉. 物理学报. 2015(02)
[9]室内可见光通信发光二极管阵列发射性能的研究[J]. 刘浩杰,蓝天,倪国强. 物理学报. 2014(23)
[10]基于全息反射镜的室内可见光通信光学接收天线[J]. 王龙辉,蓝天,沈振民,李湘,倪国强. 光子学报. 2015(03)
本文编号：3549583
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
室内可见光通信定位
华南理工大学工程硕士学位论文D 交通灯和车辆间的可见光通信系统，重点介绍该确保商用 LED 交通灯与车载接收机之间的通信高实现无线数据传输，提高运输系统安全性和效率， 提出一种数学推导模型，在此模型上分析交通灯照速成像传感器检测信息，利用信号幅值和每个像素每个像素的增益分别进行自适应调整，该模型明显
其传输速率可迖到 1.118Gbps，传输距离可达到 6m[17,18]，如图1-3 所示。图 1-3 水下可见光通信Fig. 1-3 Underwater visible light communication利用可见光波段作为信息载体的 VLC 具有低碳、接近零通信损耗等特殊优点[19]。它具有抗干扰性强、信息空间安全、有效避免了电磁信号泄漏等优点，引起了世界各国多数研究者的兴趣[20]。在室内可见光通信系统中 LED 作为照明和信号光源，可以满足照明和通信的需求[21,22]。房间内只要有 LED 灯的地方就几乎没有通信盲点，但是接收效果有很大的差异。VLC 的研究主要集中在信道、调制方法、光学天线等方面[23,24,25]。但接收功率和信号位置是影响系统性能的关键因素。换言之，在信号布局中要考虑照明分布和接收功率分布。由于布局不同，照明功率分布也不同，通过对 LED 阵列中功率分配和光源布置的研究，得出照明功率分布的均匀性和标准要求[26,27]。到目前为止，基于接收功率和信噪比来研究单个 LED 的部署，并没有给出 LED 的最优位置[28]。光源的位置和数量是影响接收信噪比的两个关键因素[29]。现有的光源布局主要有圆形布局和矩形布局[30,31]。多灯分布是基于经验的布局
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重复编码的海上可见光通信大气信道建模[J]. 郑晓桐,郭立新,程明建,李江挺. 物理学报. 2018(21)
[2]Application of Multi-agent Particle Swarm Algorithm in Distribution Network Reconfiguration[J]. SHU Dasong,HUANG Zhixiong,LI Junye,ZOU Xiaoyang. Chinese Journal of Electronics. 2016(06)
[3]基于成像通信的高精度可见光室内定位方法[J]. 管扬,孙德栋,殷树刚,辛军,魏凌,张洪明,宋健. 中国激光. 2016(12)
[4]基于LED光源的室内高精度成像定位新方法[J]. 侯文佐,王大鸣,杨阳. 激光与光电子学进展. 2016(06)
[5]基于多LED的高精度室内可见光定位方法[J]. 吴楠,王旭东,胡晴晴,何荣希. 电子与信息学报. 2015(03)
[6]LED通信中利用蚁群算法优化光功率[J]. 陈勇,尹辉,刘焕淋,李逸超. 光电子·激光. 2015(03)
[7]一种改进的可见光通信系统SNR均匀性优化方法[J]. 张健,王辉. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]室内可见光通信系统中菲涅尔透镜接收天线的设计研究[J]. 李湘,蓝天,王云,王龙辉. 物理学报. 2015(02)
[9]室内可见光通信发光二极管阵列发射性能的研究[J]. 刘浩杰,蓝天,倪国强. 物理学报. 2014(23)
[10]基于全息反射镜的室内可见光通信光学接收天线[J]. 王龙辉,蓝天,沈振民,李湘,倪国强. 光子学报. 2015(03)
本文编号：3549583
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