本文關(guān)鍵詞：基于照明用LED光源的音頻信號(hào)傳輸

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【摘要】：LED(light-emitting diode)具有節(jié)能環(huán)保、可靠高效、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),被認(rèn)為是下一代的主流照明技術(shù)正在大力推廣。另外,其獨(dú)特的發(fā)光原理決定了它的優(yōu)良調(diào)制特性,使它適合于可見(jiàn)光通信。因此,基于白光LED的光通信技術(shù)正在吸引著研究者的高度關(guān)注。特別是在地下停車場(chǎng)等無(wú)線信號(hào)無(wú)法到達(dá)、同時(shí)需要照明和通信的一些特殊場(chǎng)所,此技術(shù)具有很大的應(yīng)用潛力。針對(duì)地下停車場(chǎng)對(duì)照明和通信的雙重需求,本文對(duì)LED可見(jiàn)光音頻傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了研究。目的是在滿足照明需求的同時(shí)進(jìn)行音頻信號(hào)的傳輸,可以通過(guò)語(yǔ)音引導(dǎo)車主進(jìn)入合適的停車位,同時(shí)實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)內(nèi)外人員的語(yǔ)音通信。首先從白光LED的發(fā)光原理和特性的分析入手,給出選擇兼顧照明和通信兩方面的白光LED光源的方法。然后,實(shí)際考察某地下停車場(chǎng)進(jìn)行照明設(shè)計(jì),合理選擇光源和布局。同時(shí)設(shè)計(jì)音頻信號(hào)傳輸?shù)陌l(fā)射和接收的實(shí)驗(yàn)電路,并搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了短距離音頻信號(hào)的傳輸。主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)分析了可見(jiàn)光通信系統(tǒng)主要部分的技術(shù),尤其是光源選擇,為光環(huán)境設(shè)計(jì)和光通信系統(tǒng)建立提供了理論依據(jù)和物理基礎(chǔ)。(2)通過(guò)實(shí)際考察某地下停車場(chǎng)建立模型,并利用Dialux照明軟件模擬實(shí)際停車場(chǎng)照明環(huán)境并計(jì)算相關(guān)參數(shù),結(jié)果滿足國(guó)際照明標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證了照明設(shè)計(jì)的合理性。(3)設(shè)計(jì)了LED音頻傳輸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了音頻信號(hào)的傳輸,通過(guò)采用與聲音信號(hào)頻率接近的方波信號(hào),對(duì)比輸入、發(fā)射、接收、輸出的四部分信號(hào)的差異,驗(yàn)證了系統(tǒng)裝置的可行性與信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?4)基于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,得出本文搭建的LED音頻傳輸系統(tǒng)的最大傳輸距離。分析了影響信號(hào)傳輸距離的因素,并提出了改進(jìn)方案。(5)提出了一種改進(jìn)的二進(jìn)制編碼方式。在通信方面,改進(jìn)方式在保持0誤碼率的距離和最大通信距離上都比普通二進(jìn)制編碼方式有所增加,并且相同距離時(shí)的誤碼率也比普通二進(jìn)制編碼方式下的低;照明方面,改進(jìn)后二進(jìn)制編碼方式下LED能夠提供穩(wěn)定的照明光環(huán)境,LED的閃爍不會(huì)被人眼所察覺(jué)。本研究對(duì)于LED可見(jiàn)光通信的應(yīng)用推廣具有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：可見(jiàn)光通信 照明 白光LED 音頻傳輸
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 可見(jiàn)光通信的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用8-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外可見(jiàn)光通信技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本課題研究的目的和意義13-14
• 1.4 本文的主要工作和研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 兼具照明與通信功能的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)16-27
• 2.1 兼具照明與通信功能的LED光源17-21
• 2.1.1 LED的發(fā)光原理及實(shí)現(xiàn)白光方法17-18
• 2.1.2 白光LED用于照明18-19
• 2.1.3 白光LED用于通信19-21
• 2.2 LED可見(jiàn)光通信信道鏈接類型21-24
• 2.3 可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)24-27
• 第三章 LED照明光環(huán)境設(shè)計(jì)與仿真27-37
• 3.1 地下停車場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境及照明需求27-29
• 3.2 地下停車場(chǎng)的照明設(shè)計(jì)29-35
• 3.2.1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及分析29-30
• 3.2.2 燈具的選擇30-31
• 3.2.3 燈個(gè)數(shù)的確定31-32
• 3.2.4 布燈方法32-33
• 3.2.5 照明設(shè)計(jì)效果33-35
• 3.3 地下停車場(chǎng)的照明設(shè)計(jì)的節(jié)能分析35-37
• 第四章 白光LED音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)37-63
• 4.1 白光LED音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭建37-45
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)光源的參數(shù)測(cè)量38-40
• 4.1.2 音頻信號(hào)的選取40
• 4.1.3 發(fā)射電路和接收電路的設(shè)計(jì)40-43
• 4.1.4 發(fā)射電路和接收電路的搭建43-45
• 4.2 白光LED音頻傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與驗(yàn)證45-47
• 4.3 距離對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/span>47-50
• 4.4 提高系統(tǒng)通信性能的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)50-63
• 4.4.1 ASK調(diào)制解調(diào)51-52
• 4.4.2 改進(jìn)編碼方式的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證52-58
• 4.4.3 FSK調(diào)制解調(diào)的設(shè)計(jì)58-63
• 第五章 結(jié)論與展望63-65
• 5.1 結(jié)論63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果68-69
• 附錄A69-74
• 致謝74

【相似文獻(xiàn)】

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