本文關(guān)鍵詞：可見光通信系統(tǒng)中接收透鏡的研究　出處：《鄭州大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 可見光通信技術(shù) 接收透鏡 菲涅爾透鏡 復(fù)眼透鏡 準(zhǔn)晶

【摘要】：可見光通信(VLC,visible light communication)技術(shù)是一種在白光LED技術(shù)上發(fā)展起來的新興無線光通信技術(shù)。它利用白光LED發(fā)出肉眼難以分辨的高速明暗閃爍的信號來傳遞信息。它可以同時實現(xiàn)照明與通信的功能。與傳統(tǒng)的射頻通信以及其它無線通信相比,可見光通信無需無線電頻譜授權(quán),具有保密性好,發(fā)射功率高,傳輸速度快以及無電磁輻射及干擾等優(yōu)點�？梢姽馔ㄐ胖械年P(guān)鍵技術(shù)包括編碼調(diào)制技術(shù)、光源的選擇與布局、克服碼間串?dāng)_、接收解調(diào)技術(shù)以及全雙工模式的實現(xiàn)。可見光通信系統(tǒng)接收端光學(xué)透鏡的研究和發(fā)展方向是尺寸小、重量輕、短焦距、高聚光效率、大視場角等,因此透鏡的設(shè)計和優(yōu)化至關(guān)重要。本文對可見光通信系統(tǒng)中接收端光學(xué)透鏡進行了優(yōu)化設(shè)計研究,主要研究內(nèi)容包括:設(shè)計了菲涅爾透鏡用于可見光通信系統(tǒng)中的接收透鏡,改變透鏡參數(shù),用光線追蹤法對其會聚效應(yīng)、視場角進行研究,優(yōu)化設(shè)計透鏡的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。通過建模仿真分析孔徑、F數(shù)、環(huán)數(shù)對菲涅爾透鏡聚光效果以及視場角的影響,最終在使用單個透鏡時,選擇孔徑為20毫米、F數(shù)為1、環(huán)數(shù)為40的菲涅爾透鏡做為可見光通信系統(tǒng)的接收透鏡。以平凸透鏡和菲涅爾透鏡為基元,設(shè)計了復(fù)眼平凸透鏡和復(fù)眼菲涅爾透鏡,通過理論建模,優(yōu)化設(shè)計透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)。復(fù)眼菲涅爾透鏡相比于復(fù)眼平凸透鏡減小了透鏡的材料,且表面更平滑,但其制作工藝更加復(fù)雜。平面的復(fù)眼透鏡可用于可見光通信系統(tǒng)的MIMO技術(shù)中做為接收透鏡;曲面的復(fù)眼透鏡可以大大擴大接收端接收透鏡的視場角,減小了對光源陣列布局的要求,我們可以根據(jù)需要選擇合適的透鏡用于可見光通信系統(tǒng)的接收透鏡。利用準(zhǔn)晶的負折射特性,提出使用準(zhǔn)晶平板透鏡作為可見光通信系統(tǒng)的接收透鏡,并從實驗上制作出準(zhǔn)晶光子晶體結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:Visible light communication VLC. Visible light communication). Technology is a new wireless optical communication technology developed in white light LED technology. It uses white light LED to send out high speed light and dark blinking signals which are difficult to distinguish with the naked eye. It can realize lighting at the same time. Compared with traditional radio frequency communication and other wireless communications. Visible optical communication requires no radio spectrum authorization, which has the advantages of good confidentiality, high transmission power, high transmission speed and no electromagnetic radiation and interference. The key technologies of visible light communication include coding and modulation technology. The choice and layout of light source, overcoming inter-symbol crosstalk, receiving and demodulation technology and the realization of full-duplex mode. The research and development direction of optical lens in the receiving end of visible light communication system is small size, light weight and short focal length. The design and optimization of lens is very important because of its high concentration efficiency and large field of view. In this paper, the optimal design of the optical lens at the receiving end in the visible light communication system is studied. The main research contents are as follows: design Fresnel lens for receiving lens in visible light communication system, change lens parameters, study convergence effect and field of view angle by ray tracing method. Through modeling and simulation, the influence of aperture F number and ring number on the effect of Fresnel lens concentration and field of view angle is analyzed. Finally, the aperture of 20 mm is chosen when a single lens is used. Fresnel lens with F number of 1 and ring number of 40 is used as the receiving lens of visible light communication system. The flat convex lens and Fresnel lens of compound eye are designed with flat convex lens and Fresnel lens as basic elements. The structure parameters of the compound eye Fresnel lens are optimized by theoretical modeling. Compared with the compound eye flat convex lens, the compound eye Fresnel lens reduces the material of the lens and the surface is smoother. But the fabrication process is more complicated. The planar compound eye lens can be used as the receiving lens in the MIMO technology of visible light communication system. The curved compound lens can greatly enlarge the field of view angle of the receiving lens and reduce the requirement of the light source array layout. We can select the appropriate lens for the receiving lens of visible light communication system according to the need. Using the negative refraction characteristic of quasicrystal, we propose using the quasicrystal flat lens as the receiving lens of the visible light communication system. The quasicrystalline photonic crystal structure was fabricated experimentally.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;《光通信研究》征稿啟事[J];光通信研究;2001年01期

2 ;用于遠距離光通信的新光源[J];激光與光電子學(xué)進展;2001年06期

3 ;南京大學(xué)光通信工程研究中心[J];光電子技術(shù);2004年01期

4 汪俊;田斌;易克初;熊海良;劉祖軍;;高空平臺不穩(wěn)定對平臺間光通信性能的影響及抑制[J];光電子.激光;2010年04期

5 張彥;光通信系統(tǒng)應(yīng)用[J];半導(dǎo)體技術(shù);1985年06期

6 陳善海;;遠距離光通信系統(tǒng)[J];電子技術(shù);1987年05期

7 劉炎卿 ,徐萬祿;武漢郵電科學(xué)研究院光通信系統(tǒng)試驗場通過鑒定驗收[J];光通信研究;1988年04期

8 劉錚;;光通信和光電技術(shù)應(yīng)引起高度重視[J];電子設(shè)計技術(shù);2000年03期

9 曾瑛;光通信系統(tǒng)的運行維護管理[J];電力系統(tǒng)通信;2001年02期

10 ;提高數(shù)字光通信系統(tǒng)品質(zhì)[J];現(xiàn)代電信科技;2001年08期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳春玲;許童羽;王麗華;;縣區(qū)級農(nóng)電企業(yè)光通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];全面建設(shè)小康社會——中國科協(xié)二○○三年學(xué)術(shù)年會農(nóng)林水論文精選[C];2003年

2 彭曉軍;;淺談電力光通信系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[A];電力行業(yè)信息化優(yōu)秀論文集2013[C];2013年

3 聞傳花;周勝軍;李玉權(quán);;大氣光通信系統(tǒng)中使用的關(guān)鍵技術(shù)[A];全國第十一次光纖通信暨第十二屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議（OFCIO’2003）論文集[C];2003年

4 周田華;;水下光通信研究進展[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2012年

5 汪俊芳;李滔;;高速光通信系統(tǒng)性能監(jiān)測[A];2009通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十四屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 趙義紅;李正文;何其四;;量子光通信系統(tǒng)的高速調(diào)制研究[A];通信理論與信號處理新進展——2005年通信理論與信號處理年會論文集[C];2005年

7 于海霞;何曉東;佟傳平;謝東華;馮金順;;光通信系統(tǒng)中的光濾波技術(shù)[A];全國第十二次光纖通信暨第十三屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

8 傅倩;陳長纓;洪岳;鄧椺;;改善室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)[A];廣州市儀器儀表學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

9 何寧;周田華;;激光掃描技術(shù)在水下光通信中的應(yīng)用[A];第十七屆全國激光學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

10 李昀;;長途光通信工程光纜指標(biāo)測試的探討[A];中國通信學(xué)會2007年光纜電纜學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前6條

1 陳文;光通信用激光管市場前景被看好[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2002年

2 王兵;我國80×40G光通信系統(tǒng)全球領(lǐng)先[N];人民郵電;2006年

3 信息產(chǎn)業(yè)部電子知識產(chǎn)權(quán)咨詢服務(wù)中心;光通信專利分析[N];中國電子報;2002年

4 本報記者 曾四丹;肩負重任 不辱使命[N];桂林日報;2005年

5 黃紹平;通信用LSI開發(fā)動態(tài)[N];中國電子報;2001年

6 記者 張真真 通訊員 李勝瑭 李慧 實習(xí)生 陳潔;“雙子星座”閃耀全國[N];湖北日報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 王金元;可見光通信系統(tǒng)容量分析與星座設(shè)計[D];東南大學(xué);2015年

2 楊欣華;可見光通信系統(tǒng)建模與實驗研究[D];吉林大學(xué);2015年

3 趙芳;基于單模光纖耦合自差探測星間光通信系統(tǒng)接收性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 袁建國;高速超長距離光通信系統(tǒng)中超強FEC碼型的研究[D];重慶大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 黃鑫;室內(nèi)光通信系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2015年

2 唐洋;OFDM可見光通信系統(tǒng)峰均比抑制方法研究[D];東南大學(xué);2015年

3 黃進;室內(nèi)光通信系統(tǒng)MAC層協(xié)議設(shè)計[D];東南大學(xué);2015年

4 崔璐;基于多色傳輸?shù)母咚倏梢姽馔ㄐ欧椒ㄅc系統(tǒng)研究[D];北京理工大學(xué);2016年

5 王化領(lǐng);光通信系統(tǒng)的偏振復(fù)用和偏振控制技術(shù)[D];華中科技大學(xué);2014年

6 李濤;高速可見光通信系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D];東南大學(xué);2016年

7 李文陽;可見光通信系統(tǒng)中接收透鏡的研究[D];鄭州大學(xué);2016年

8 杜杉杉;像素調(diào)制可見光通信關(guān)鍵技術(shù)研究和實現(xiàn)[D];東南大學(xué);2016年

9 徐達武;室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)信道測量與建模[D];東南大學(xué);2016年

10 張曉靜;基于OFDM的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

，

本文編號：1432514