研究了基于發(fā)光二極管（LED）指示燈的可見光通信系統(tǒng)。在發(fā)送端,采用嵌入式個人電腦的硬盤指示燈,搭建硬件實驗平臺,采集數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析,得到信號模型的參數(shù)。在接收端,采用單光子雪崩二極管（SPAD）作為接收機,以提高接收機的靈敏度,擴展系統(tǒng)的通信距離。針對時鐘漂移問題,提出一種脈沖寬度長-短鍵控（PWLSK）調制方案來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開關鍵控（OOK）方案,并通過硬件實驗進行了驗證。實驗結果表明,在實驗條件下,OOK調制方案的誤碼率（BER）始終無法降至10^-4以下,難以滿足通信需求。并且在仿真實驗中,OOK調制對環(huán)境光的強度更敏感,只有在環(huán)境光小于1 lx時才能降至10^-5以下。而PWLSK調制方案則可以在環(huán)境光強度更高的復雜環(huán)境下降低BER。所提方案可以實現(xiàn)即時消息、文件或語音信號的傳輸。 

【文章來源】：光學學報. 2020,40(18)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

基于HDD指示燈的SPAD-VLC實驗系統(tǒng)。

傳統(tǒng)OOK調制和PWLSK調制對比。

通過改變數(shù)據(jù)塊的大小來間接控制指示燈發(fā)光的持續(xù)時間(Ton)。圖2(b)為設計的調制方案示意圖。首先,選擇兩種不同大小的數(shù)據(jù)塊,當需要傳輸“1”時,程序將命令硬盤讀取較大的數(shù)據(jù)塊1次,用時t1;然后,HDD指示燈將等待時間t2,直到下一個位出現(xiàn)。類似地,當需要傳輸“0”時,程序將命令HDD指示燈讀取較小的數(shù)據(jù)塊1次,用時t3,并等待時間t4。信號產生過程的流程如圖3所示。對于LED發(fā)射機,讀取不同大小數(shù)據(jù)塊所需時間的平均值和方差已經在表2中給出。因此,該方案的主要問題是選擇適當大小(S0和S1)的數(shù)據(jù)塊。經過詳細地觀察,有幾種現(xiàn)象。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]室內可見光通信系統(tǒng)的光源布局優(yōu)化及性能分析[J]. 陳泉潤,張濤.  光學學報. 2019(04)
[2]LED作為收發(fā)元件的雙向可見光通信系統(tǒng)方案及實現(xiàn)[J]. 武夢龍,郭佳,劉文楷,張民.  光學學報. 2018(04)



本文編號：3218642