【摘要】：可見光通信(Visible Light Communication,VLC)是一種通過LED高速亮滅發(fā)射光信號,接收端解調(diào)完成信號傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?具有傳輸速率快、保密性高等優(yōu)勢,已在室內(nèi)定位等領(lǐng)域取得相當(dāng)大的進(jìn)步。室內(nèi)VLC中LED光源布局直接影響系統(tǒng)信號傳輸?shù)姆�(wěn)定性和可靠性,因此本文研究了光源布局對系統(tǒng)性能的影響。本文首先介紹了室內(nèi)VLC系統(tǒng)接收端光電探測器和LED的相關(guān)知識,分析鏈路模型并建模,仿真了5m×4m×3m的長方形平面房間使用4個(gè)LED布局的相關(guān)數(shù)據(jù),得出4LED布局光照分布較不均勻且功率波動(dòng)大,通信質(zhì)量差。為了解決這些問題,提出一種適用于長方形房間的雙紐線型布局,計(jì)算了室內(nèi)光照度、接收功率、信噪比和誤碼率,并與相同環(huán)境下使用相同數(shù)量LED的橢圓型布局、圓型布局和網(wǎng)格型布局進(jìn)行了對比。仿真結(jié)果表明,雙紐線型布局照明均勻率為0.80,高于其他布局,接收功率最均勻且波動(dòng)小,通信質(zhì)量高,信噪比達(dá)到通信要求且有較低的誤碼率。然后對布局進(jìn)行優(yōu)化,在LED光源位置不變的情況下減少單個(gè)LED內(nèi)部芯片個(gè)數(shù),保證光照和通信均滿足標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)降低能耗。優(yōu)化后的雙紐線型布局在單個(gè)LED使用729個(gè)芯片時(shí)節(jié)約能耗最多,比未優(yōu)化前降低了79.75%,光照度為388.56～514.64lx,滿足室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn);接收功率最低為-1.91dBm,滿足通信需求,驗(yàn)證了雙紐線型布局的可行性。最后為了尋找更優(yōu)的布局,在考慮兩個(gè)目標(biāo)條件下使用PSO算法對5m×4m×3m的房間使用16LED的布局進(jìn)行尋優(yōu),得到一種UIR為0.90,PDP為0.18,相對更優(yōu)的布局方法。圖[74]表[5]參[59]。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1;TN312.8
【圖文】：

室外VLCFig.3Outdoorvisiblelightcommunication

方法研究”針對光無線通信理論與方法展開研究，目標(biāo)提高傳輸速率與性，并應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域[36]。內(nèi) VLC 技術(shù)主要應(yīng)用有兩類：室內(nèi)接入類應(yīng)用內(nèi)無線接入類應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)通信照明一體化，既提供了數(shù)據(jù)傳輸也給明。實(shí)現(xiàn)室內(nèi) VLC 與無線網(wǎng)絡(luò)之間的快速切換也成為研究熱點(diǎn)之一a R, Charan Kumari A 等人基于室內(nèi) VLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)了最優(yōu)移動(dòng)系統(tǒng)，降低延遲[37]；Basnayaka 將干擾緩解技術(shù)應(yīng)用于接收端，通過角度分集接收器網(wǎng)絡(luò)[38]；采用現(xiàn)代優(yōu)化算法，例如遺傳算法、基因算法等來計(jì)算 VLCLED 光源的最優(yōu)位置也是目前較熱門的研究方向[39,40]。室內(nèi)定位類應(yīng)用于 GPS 室內(nèi)定位效果差，而室內(nèi) VLC 定位具有精準(zhǔn)、速率要求低和無優(yōu)點(diǎn)，受到商用青睞。人們可借助手機(jī)精準(zhǔn)定位目標(biāo)（圖 4），規(guī)劃路線[41,況時(shí)，救援人員可以快速定位目標(biāo)；定位儀可提供語音定位服務(wù)[43]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

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本文編號：2718985