本文關(guān)鍵詞：室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路均衡與實(shí)測(cè)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著LED照明技術(shù)的不斷成熟和LED生產(chǎn)成本的不斷下降,基于LED光源的可見光通信(VLC, Visible light communication)技術(shù)正受到傳統(tǒng)光通信和射頻無線通信研究學(xué)者越來越多的關(guān)注。VLC技術(shù)是一種在照明的同時(shí)實(shí)現(xiàn)寬帶接入和信息傳遞的無線光通信技術(shù),無需頻譜資源認(rèn)證,無電磁輻射干擾,對(duì)人體健康無害,因此被認(rèn)為是未來寬帶接入和短距離通信方向上一項(xiàng)重要的補(bǔ)充技術(shù)。 論文針對(duì)室內(nèi)照明通信場(chǎng)景,基于實(shí)用型LED照明光源和低成本光電探測(cè)元件,參與設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了音頻和視頻VLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),提出并實(shí)現(xiàn)了一種可提高發(fā)送端調(diào)制帶寬的預(yù)均衡技術(shù)方案,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了VLC系統(tǒng)的QPSK調(diào)制方式。論文的主要工作如下： 第一,闡述了室內(nèi)VLC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),分析其中的兩個(gè)關(guān)鍵器件——LED光源和光敏探測(cè)元件的性能特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)之上,參與設(shè)計(jì)了便捷式VLC語音通信和VLC視頻傳輸兩類室內(nèi)VLC系統(tǒng)方案,并實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)送端電路。經(jīng)室內(nèi)環(huán)境測(cè)試表明,所設(shè)計(jì)的VLC語音通信系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)4m范圍內(nèi)的高質(zhì)量音頻傳輸；所設(shè)計(jì)的VLC視頻通信系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)3.5m范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)高清視頻傳輸,最高通信速率可達(dá)10Mbit/s。 第二,針對(duì)照明LED調(diào)制帶寬過低而嚴(yán)重限制VLC帶寬這一問題,提出了一種可根據(jù)光源特性而調(diào)整參數(shù)進(jìn)行多頻段預(yù)加重的電路預(yù)均衡方案。該方案根據(jù)系統(tǒng)光源的特性調(diào)節(jié)電路元件參數(shù),在發(fā)送端對(duì)低頻、中頻和高頻的信號(hào)成分進(jìn)行預(yù)加重(又稱預(yù)失真),從而達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)性能并提高發(fā)送端整體調(diào)制帶寬的效果。實(shí)測(cè)結(jié)果表明,采用預(yù)均衡電路后,發(fā)送端的整體調(diào)制帶寬從3MHz提高到了9MHz。 第三,針對(duì)目前大部分可見光通信系統(tǒng)采用基帶OOK調(diào)制,頻譜效率不高的問題,設(shè)計(jì)了一種VLC系統(tǒng)的四相相移鍵控(QPSK)調(diào)制方案。并完成了QPSK調(diào)制模塊的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。該調(diào)制模塊可通過現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)生成信號(hào)來控制QPSK模式、載波頻率和符號(hào)率,使生成的QPSK信號(hào)載波和帶寬適應(yīng)VLC中白光LED的調(diào)制帶寬。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)可見光通信系統(tǒng) 白光 LED 光敏探測(cè)器 預(yù)均衡電路 四相相移鍵控
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 可見光通信概述10-14
• 1.1.1 可見光通信的技術(shù)特點(diǎn)10-13
• 1.1.2 可見光通信應(yīng)用場(chǎng)景13-14
• 1.2 可見光通信技術(shù)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)和主要工作16-18
• 第二章 室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-36
• 2.1 室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 光源特性與選型19-25
• 2.2.1 LED光源發(fā)光原理19-22
• 2.2.2 LED光源的性能特點(diǎn)22-24
• 2.2.3 可見光通信光源選型24-25
• 2.3 光敏探測(cè)器特性與選型25-31
• 2.3.1 光敏探測(cè)器性能特點(diǎn)25-27
• 2.3.2 典型光敏探測(cè)元件27-30
• 2.3.3 光敏探測(cè)元件選型30-31
• 2.4 室內(nèi)可見光語音通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-33
• 2.5 室內(nèi)可見光視頻傳輸系統(tǒng)33-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第三章 可提升VLC發(fā)送端調(diào)制帶寬的電路均衡方案36-50
• 3.1 白光LED調(diào)制帶寬的測(cè)試與分析36-40
• 3.2 預(yù)均衡電路設(shè)計(jì)40-43
• 3.2.1 預(yù)均衡電路中的各個(gè)模塊40-42
• 3.2.2 整體電路方案42-43
• 3.3 預(yù)均衡電路實(shí)測(cè)43-49
• 3.3.1 調(diào)制帶寬性能實(shí)測(cè)43-45
• 3.3.2 預(yù)均衡系統(tǒng)性能實(shí)測(cè)45-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 可見光通信系統(tǒng)中的QPSK調(diào)制電路50-63
• 4.1 VLC調(diào)制技術(shù)50-55
• 4.1.1 開關(guān)鍵控調(diào)制OOK50
• 4.1.2 脈沖位置調(diào)制PPM50-53
• 4.1.3 正交頻分復(fù)用調(diào)制OFDM53
• 4.1.4 四相相移鍵控調(diào)制QPSK53-55
• 4.2 VLC系統(tǒng)中QPSK方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55-61
• 4.2.1 VLC系統(tǒng)中的QPSK調(diào)制方案55-56
• 4.2.2 QPSK調(diào)制芯片工作原理56-59
• 4.2.3 QPSK調(diào)制電路實(shí)現(xiàn)59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-63
• 第五章 論文總結(jié)與展望63-65
• 5.1 主要工作63-64
• 5.2 存在問題及未來工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-70
• 攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)成果70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：312428