本文關(guān)鍵詞：基于可見光的高速通信與視頻傳輸技術(shù)研究

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【摘要】：可見光通信技術(shù)是指利用發(fā)光二級管(LED)或熒光燈等作為信號光源來傳遞信息的技術(shù),具有綠色環(huán)保、高速保密、無電磁干擾、通信帶寬大、部署靈活等特點。隨著LED在家庭照明中的普及,采用LED的可見光通信技術(shù)具有極其廣闊的發(fā)展空間。目前可見光通信的研究中,高速通信與實時通信既是重點又是難點。為此,本論文重點研究了適合于可見光的高速通信與實時通信技術(shù),主要包括以下幾點： 第一,對可見光通信的應(yīng)用場景及信道特性進(jìn)行理論建模,使用改進(jìn)的光子追蹤法得到可見光信道的沖激響應(yīng),并仿真分析了典型辦公照明條件下的照度分布,給出了LED應(yīng)用于可見光通信的布局建議。 第二,采用離散多音頻(DMT)技術(shù),設(shè)計了基于正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)的可見光通信實驗系統(tǒng)方案,實現(xiàn)了基于Matlab調(diào)制解調(diào)的離線系統(tǒng)以及基于FPGA調(diào)制,Matlab解調(diào)的離線系統(tǒng),并進(jìn)行實驗測試系統(tǒng)性能。 第三,針對目前可見光通信技術(shù)的報道多為理論仿真和離線實驗的現(xiàn)狀,設(shè)計了一種基于FPGA的可見光實時視頻傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)了其中的FPGA編解碼模塊及電路設(shè)計,并進(jìn)行實驗測試系統(tǒng)性能。該系統(tǒng)峰值速率可達(dá)12.5Mbps,最遠(yuǎn)通信距離可達(dá)3.6m。 此外,論文還介紹了可見光通信的優(yōu)勢、發(fā)展現(xiàn)狀、通信系統(tǒng)的組成、應(yīng)用場景及未來的研究趨勢。
【關(guān)鍵詞】：可見光通信 OFDM FPGA 實時視頻傳輸系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1;TN919.8
【目錄】：

• 鏑要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 可見光通信概述10-11
• 1.2 可見光通信技術(shù)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 可見光通信系統(tǒng)的組成14-15
• 1.4 應(yīng)用場景分析15-16
• 1.5 可見光通信未來的研究趨勢16-17
• 1.6 論文的層次結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 可見光信道理論分析19-29
• 2.1 典型辦公環(huán)境下室內(nèi)照度分析19-21
• 2.2 可見光信道的基本理論分析21-28
• 2.2.1 可見光通信系統(tǒng)特性22
• 2.2.2 光線追蹤算法22-25
• 2.2.3 室內(nèi)多徑效應(yīng)25-26
• 2.2.4 仿真結(jié)果分析26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 可見光高速通信系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)29-52
• 3.1 可見光OFDM通信技術(shù)原理29-34
• 3.1.1 QAM調(diào)制原理30-31
• 3.1.2 導(dǎo)頻插入31
• 3.1.3 共軛對稱31-32
• 3.1.4 IFFT/FFT原理32-33
• 3.1.5 循環(huán)前綴33-34
• 3.1.6 OFDM的優(yōu)勢與劣勢34
• 3.2 基于可見光的OFDM高速通信系統(tǒng)方案34-36
• 3.2.1 VLC-OFDM基于Matlab的離線調(diào)制解調(diào)方案35
• 3.2.2 VLC-OFDM基于FPGA的在線調(diào)制解調(diào)方案35-36
• 3.2.3 VLC-OFDM基于FPGA調(diào)制、Matlab離線解調(diào)方案36
• 3.3 基于Matlab的離線調(diào)制解調(diào)方案的設(shè)計及實現(xiàn)36-41
• 3.3.1 發(fā)送端設(shè)計及實現(xiàn)36-39
• 3.3.2 接收端設(shè)計及實現(xiàn)39-40
• 3.3.3 實驗設(shè)計及結(jié)論討論40-41
• 3.4 基于FPGA調(diào)制、Matlab解調(diào)方案的設(shè)計及實現(xiàn)41-51
• 3.4.1 發(fā)送端設(shè)計及實現(xiàn)41-49
• 3.4.2 接收端設(shè)計及實現(xiàn)49
• 3.4.3 系統(tǒng)方案驗證49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 可見光視頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)52-64
• 4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計52-54
• 4.2 基于FPGA的基帶信號處理方案54-57
• 4.2.1 發(fā)送端邏輯設(shè)計與實現(xiàn)54-56
• 4.2.2 接收端邏輯設(shè)計與實現(xiàn)56-57
• 4.3 電路設(shè)計57-60
• 4.3.1 LED驅(qū)動電路及放大電路設(shè)計57-59
• 4.3.2 光電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計59-60
• 4.4 基于可見光視頻傳輸系統(tǒng)的實驗60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第五章 論文總結(jié)與展望64-66
• 5.1 取得的研究成果與創(chuàng)新點64-65
• 5.2 論文的總結(jié)及對未來工作展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)成果69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 丁德強(qiáng);柯熙政;;可見光通信及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J];半導(dǎo)體光電;2006年02期

2 張華;宋正勛;劉冬彥;周曉兵;尹力會;;基于自適應(yīng)OFDM的可見光通信系統(tǒng)分析[J];長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年01期

3 胡國永;陳長纓;陳振強(qiáng);;白光LED照明光源用作室內(nèi)無線通信研究[J];光通信技術(shù);2006年07期

4 張浩;陳長纓;;可見光通信信道障礙成因分析及解決方案[J];光通信技術(shù);2012年09期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何勝陽;室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號：806521