發(fā)布時間：2017-05-25 18:19

  本文關(guān)鍵詞：基于ARM的LED可見光通信系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：白光LED照明技術(shù)的興起促進了光無線通信技術(shù)的發(fā)展,同時,寬帶接入需求的大幅度增加使得無線射頻通信的頻譜資源日趨緊張,可見光通信(VLC)技術(shù)作為解決這一問題的關(guān)鍵方法開始受到更多的關(guān)注,并逐漸成為光無線通信領(lǐng)域的研究熱點�？梢姽馔ㄐ攀褂玫腖ED光源具有高速調(diào)制的特性,可以在人眼無法察覺的情況下通過高速的明暗閃爍來傳遞信息,同時完成照明工作。由于傳輸載體為可見光,可以完美解決射頻通信中頻譜資源緊張的問題。本文對可見光通信技術(shù)展開研究,并在ARM平臺上實現(xiàn)基于LED的可見光通信系統(tǒng)。本文首先介紹了VLC系統(tǒng)的基本框架,并根據(jù)框架結(jié)構(gòu)搭建了系統(tǒng)的硬件平臺,其次對系統(tǒng)中使用的LED、處理器等核心器件的特性和功能做了詳細介紹,并對外圍電路的各個功能模塊進行設(shè)計,主要包括電源模塊、放大模塊、驅(qū)動模塊、發(fā)射／接收模塊以及濾波模塊等。以此為基礎(chǔ),首先在ARM裸機平臺上實現(xiàn)了VLC系統(tǒng)的整體功能,該系統(tǒng)設(shè)計基于JEITA CP-1222協(xié)議,使用28.8kHz的子載波以及四通道脈沖位置調(diào)制(4PPM),可完成識別碼(ID)與任意數(shù)據(jù)的傳輸功能。之后為提高系統(tǒng)的可擴展性和應(yīng)用性,本文又對ARM_linux平臺的開發(fā)方式展開研究,通過linux驅(qū)動程序控制底層硬件,完成了可見光通信系統(tǒng)軟件功能向ARM_linux平臺的移植,并設(shè)計簡單的用戶交互界面進行功能控制。最后論文對兩個系統(tǒng)平臺的功能及性能進行了實驗測試,測試結(jié)果驗證了系統(tǒng)設(shè)計方案的可行性。本論文搭建的可見光通信系統(tǒng)硬件平臺以及在ARM裸機、ARM_linux上實現(xiàn)的軟件系統(tǒng)為可見光通信應(yīng)用研究提供了理論依據(jù)及實驗基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：可見光通信 白光LED ARM裸機開發(fā) Linux設(shè)備驅(qū)動程序 PRM調(diào)試
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 可見光通信的提出背景9-11
• 1.2 可見光通信的發(fā)展概況11-13
• 1.2.1 國外可見光通信技術(shù)的發(fā)展11-13
• 1.2.2 國內(nèi)可見光通信技術(shù)的發(fā)展13
• 1.3 可見光通信的應(yīng)用前景13-14
• 1.4 論文的研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)14-17
• 第2章 VLC系統(tǒng)框架與硬件平臺搭建17-37
• 2.1 白光LED的工作原理和特性17-22
• 2.1.1 白光LED的工作原理17-20
• 2.1.2 白光LED的調(diào)制特性20-22
• 2.2 處理器及平臺選擇22-26
• 2.2.1 S3C2440片上資源介紹23-25
• 2.2.2 Mini2440片外資源介紹25-26
• 2.3 外圍電路各模塊設(shè)計26-34
• 2.3.1 電源模塊26-27
• 2.3.2 發(fā)送端放大模塊27-28
• 2.3.3 發(fā)送端驅(qū)動模塊28-31
• 2.3.4 光電二極管及其前置放大模塊31-33
• 2.3.5 接收端濾波模塊33-34
• 2.4 外圍電路整體實現(xiàn)34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 基于ARM裸機的VLC軟件系統(tǒng)實現(xiàn)37-53
• 3.1 裸機開發(fā)環(huán)境的搭建37-39
• 3.2 調(diào)制方式的選擇39-41
• 3.3 CRC校驗方式41-42
• 3.4 軟件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)42-52
• 3.4.1 PPM和同步頭序列波形設(shè)計43-44
• 3.4.2 發(fā)送端軟件實現(xiàn)44-47
• 3.4.3 接收端軟件實現(xiàn)47-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 基于ARM_linux平臺的VLC軟件系統(tǒng)實現(xiàn)53-70
• 4.1 嵌入式linux開發(fā)環(huán)境搭建53-56
• 4.1.1 PC機開發(fā)環(huán)境平臺搭建54-55
• 4.1.2 開發(fā)板上linux平臺搭建55-56
• 4.2 VLC驅(qū)動程序的設(shè)計56-62
• 4.2.1 linux設(shè)備驅(qū)動程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)57-58
• 4.2.2 linux驅(qū)動程序的編程框架58-59
• 4.2.3 驅(qū)動程序的設(shè)計與實現(xiàn)59-62
• 4.3 驅(qū)動程序的加載62-64
• 4.4 內(nèi)核調(diào)試64-65
• 4.5 應(yīng)用層程序設(shè)計65-68
• 4.5.1 文本傳輸65-66
• 4.5.2 文件傳輸66-68
• 4.6 本章小結(jié)68-70
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試及性能測試70-80
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試70-74
• 5.1.1 電路調(diào)試70-73
• 5.1.2 系統(tǒng)樣機73-74
• 5.2 系統(tǒng)性能測試74-79
• 5.2.1 誤碼率測試74-75
• 5.2.2 文本信息傳輸測試75-78
• 5.2.3 文件信息傳輸測試78-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 第6章 總結(jié)與展望80-82
• 參考文獻82-85
• 致謝85-86
• 作者簡介86

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