本文關(guān)鍵詞：室內(nèi)高速可調(diào)光VLC通信技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可見光通信(Visible light communication,VLC)是一種短距離傳輸?shù)墓鉄o線通信系統(tǒng),使用LED作為發(fā)射光源。相比于傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈,LED具有壽命長,低功耗,發(fā)熱少等優(yōu)點。此外,LED的一個重要特點是可以對其進行調(diào)制,從而可以將信息傳輸與照明進行結(jié)合。在信息傳輸研究方面,LED較低的頻響帶寬極大的限制了通信速率。為了提高傳輸速率,單通道可見光通信和多通道可見光通信的潛力逐漸被發(fā)掘出來。盡管單通道可見光通信的速率已經(jīng)有了很大提高,但是從日新月異的研究成果可知,其具有很大的發(fā)展?jié)摿?此外,實時多通道可見光通信的速率主要依靠調(diào)制方式將通道數(shù)擴展,而對各個單通道的速率研究較少,因此將單通道的速率提升并與多通道傳輸方法結(jié)合實現(xiàn)實時傳輸具有重要意義。在照明研究方面,單通道可見光通信可采用可變開關(guān)鍵控調(diào)制(Variable on-off keying,VOOK)、可變脈沖位置調(diào)制(Variable pulse position modulation,VPPM)、多脈沖位置調(diào)制(Multi-pulse position modulation,MPPM)、重疊脈沖位置調(diào)制(Overlapping pulse position modulation,OPPM)等調(diào)制方式對LED進行調(diào)光控制,而多通道的調(diào)光控制研究相對較少。針對上述問題,本文在對當前可見光通信進行充分調(diào)研的前提下,分析了可見光通信的基本原理;設(shè)計了寬帶光電轉(zhuǎn)換電路,降低了硬件成本;提出了新的高速均衡電路設(shè)計方法,大幅提高了RGB三色LED的傳輸速率,為色移鍵控(Color shift keying,CSK)多通道可見光通信的實時傳輸速率提升提供了可靠的技術(shù);并在CSK多通道通信中設(shè)計新的調(diào)制方法與之結(jié)合,提升了CSK通信系統(tǒng)的性能。通過設(shè)計高速電流電壓轉(zhuǎn)換電路和初級差分放大電路,設(shè)計的寬帶光電轉(zhuǎn)換電路增益倍數(shù)可達104量級,帶寬可達123MHz;通過設(shè)計高速均衡電路對信號進行后續(xù)處理,將RGB帶寬分別提高至483MHz,331MHz,352MHz,在誤碼率低于10-4時RGB三色LED的通信速率分別可達770Mbps,740Mbps,770Mbps,在誤碼率低于10-6時RGB三色LED的通信速率分別可達750Mbps,730Mbps,750Mbps,誤碼率低于10-9時其速率分別可達到710Mbps,660Mbps,700Mbps,超過當前國際領(lǐng)先的實時均衡傳輸速率550Mbps,為CSK多通道可見光系統(tǒng)的速率提升提供了基礎(chǔ);同時,設(shè)計了高速可變脈沖調(diào)制方法(High-speed variable pulse modulation,HVPM)與CSK調(diào)制方法結(jié)合,簡化了CSK調(diào)制方法的嚴格同步問題,并為CSK提供了調(diào)光控制功能,分析了關(guān)鍵參數(shù)對于帶寬利用率和誤比特率的影響。仿真結(jié)果表明,基于HVPM的CSK可見光通信系統(tǒng),在有限的帶寬和信噪比下,性能優(yōu)于VOOK、VPPM、MPPM。
【關(guān)鍵詞】：可見光通信 高速 調(diào)光控制 均衡 色移鍵控
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 高速可調(diào)光VLC通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 單通道高速可見光通信12-13
• 1.2.2 多通道高速可見光通信13-14
• 1.2.3 可調(diào)光高速可見光通信14-15
• 1.2.4 VLC通信技術(shù)發(fā)展小結(jié)15
• 1.3 本文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)15-18
• 第2章 高速可調(diào)光VLC通信理論基礎(chǔ)18-41
• 2.1 信號與器件通信性能分析18-26
• 2.1.1 可見光通信信號分析18-22
• 2.1.2 可見光通信器件性能分析22-26
• 2.2 均衡技術(shù)原理分析26-32
• 2.2.1 均衡技術(shù)意義及分類26-28
• 2.2.2 頻域均衡器原理分析28-31
• 2.2.3 頻域均衡器性能比較31-32
• 2.3 調(diào)制方法與調(diào)光方法原理分析32-40
• 2.3.1 調(diào)制方法意義及分類32-36
• 2.3.2 調(diào)制方法參數(shù)分析36-38
• 2.3.3 調(diào)光方法分析38-40
• 2.4 章節(jié)小結(jié)40-41
• 第3章 光電信號放大技術(shù)研究41-59
• 3.1 微弱電流檢測方法41-45
• 3.1.1 I-V變換原理41-44
• 3.1.2 I-F變換原理44-45
• 3.2 高頻I-V電路設(shè)計45-49
• 3.2.1 光電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計45-48
• 3.2.2 電路器件選型分析48-49
• 3.3 電路仿真與實驗49-58
• 3.3.1 設(shè)計電路仿真及分析49-53
• 3.3.2 設(shè)計電路實驗及分析53-58
• 3.4 章節(jié)小結(jié)58-59
• 第4章 均衡技術(shù)研究59-81
• 4.1 LED頻響與均衡函數(shù)建模59-64
• 4.2 均衡函數(shù)模型參數(shù)分析64-69
• 4.3 均衡模型實現(xiàn)及測試69-79
• 4.4 章節(jié)小結(jié)79-81
• 第5章 可調(diào)光CSK多通道傳輸研究81-93
• 5.1 基于HVPM調(diào)制的CSK可見光通信系統(tǒng)81-83
• 5.2 基于HVPM的CSK可見光通信系統(tǒng)調(diào)光原理與方法83-84
• 5.3 參數(shù)分析84-88
• 5.3.1 帶寬利用率84-85
• 5.3.2 信噪比85-86
• 5.3.3 誤比特率86-88
• 5.4 仿真分析與實驗方案88-92
• 5.5 章節(jié)小結(jié)92-93
• 第6章 總結(jié)與展望93-96
• 6.1 總結(jié)93-94
• 6.2 本文創(chuàng)新點94-95
• 6.3 未來展望95-96
• 參考文獻96-101
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單101-102
• 致謝102

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1 曹穎榮;林小玲;;隧道照明調(diào)光系統(tǒng)的研究[J];微型電腦應用;2011年03期

2 陳丹;柯熙政;王佳;;一種智能調(diào)光系統(tǒng)的研制與實現(xiàn)[J];西安理工大學學報;2013年01期

3 Uwe Kopp;;高亮度LED調(diào)光技術(shù)[J];國外電子元器件;2008年02期

4 Alexander Craig;;一種適用于大范圍高亮度LED電路的高效調(diào)光方法[J];中國電子商情(基礎(chǔ)電子);2009年11期

5 羅學恒;;高亮度LED調(diào)光研究[J];武漢職業(yè)技術(shù)學院學報;2013年01期

6 項文文;;有級調(diào)光電路[J];集成電路應用;1986年04期

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10 趙劍青;;觸摸式調(diào)光控制器[J];電子制作;2002年02期

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1 謝R菸

本文編號：260456