本文關鍵詞：基于LED室內可見光通信收發(fā)天線若干關鍵問題研究

  更多相關文章： 室內可見光通信 LED陣列 菲涅爾透鏡 會聚 分光

【摘要】：可見光通信(Visible Light Communication,VLC)將照明與LED光通信結合起來,是一種綠色環(huán)保又經濟的通信技術,以LED為光源的無線光通信技術因其諸多優(yōu)點,在許多領域都有廣泛的應用前景。近幾年來,隨著其應用領域逐漸從軍用、航空領域發(fā)展到民用應用領域,無線光通信技術也得到了發(fā)展和完善。在現(xiàn)有照明系統(tǒng)基礎上進行改造即可實現(xiàn)照明和光通信的雙重效果,節(jié)約成本。與傳統(tǒng)的通信方式相比,室內可見光通信系統(tǒng)經濟投入較小,覆蓋面更廣,沒有電磁輻射,安全性更高。作為VLC系統(tǒng)的主要構成部分,室內可見光通信的發(fā)射端和光學接收天線的性能優(yōu)劣直接影響到整個通信系統(tǒng)的可靠性和信號傳輸?shù)姆�(wěn)定性,因此對LED光源和光學接收天線的設計和研究成為重要關鍵技術。本文首先從VLC系統(tǒng)發(fā)射端出發(fā),對LED光源的組成結構、發(fā)光原理以及LED的信號驅動電路進行了詳細的介紹和分析;其次,詳細介紹了VLC系統(tǒng)的信道傳輸模型,并對視距鏈路(LOS)和非視距鏈路(NLOS)兩種情況下的脈沖響應及信道噪聲分布進行了分析和討論。通過建立室內LED光照度模型,對LED室內照度分布進行了分析計算,為了滿足室內照明需求,采用多陣元天線設計的方案,分析討論了LED光源陣列不同分布方式對室內光照度分布的影響,最后分析得出了LED光源陣列優(yōu)化設計模型,從而達到了室內光照度和通信信號在很高程度上的均勻分布,實現(xiàn)了室內無盲區(qū)照射。論文還從分類和結構設計方面,對菲涅爾透鏡接收天線進行了分析和研究。由于菲涅爾透鏡同時具有會聚和分光的作用,因此,對基于菲涅爾透鏡的光學接收天線進行了光學性能分析,對聚光方面的聚光比和聚光效率性能參數(shù)模型以及在分光方面的衍射效率和光譜分辨力進行了理論研究,并基于以上菲涅爾透鏡理論,運用仿真軟件對菲涅爾透鏡進行了模型設計和光學性能仿真研究,在會聚方面和分光方面均給出了合理的參考數(shù)值,得到了既能對可見光有很好的聚光效果,同時又能實現(xiàn)對可見光紅綠藍三色分光的菲涅爾透鏡光學接收天線,從而增強了可見光信號的接收,降低了對探測器的要求,節(jié)約了成本,簡化了系統(tǒng)結構。
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 丁德強;柯熙政;;可見光通信及其關鍵技術研究[J];半導體光電;2006年02期

2 胡國永;陳長纓;陳振強;;白光LED照明光源用作室內無線通信研究[J];光通信技術;2006年07期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 徐丹彤;基于白光LED的可見光通信系統(tǒng)中光接收發(fā)射器的研究與設計[D];南京郵電大學;2012年

2 王佳媛;LED照明通信系統(tǒng)發(fā)射與接收關鍵技術研究[D];大連工業(yè)大學;2013年

，

本文編號：1293010