本文關(guān)鍵詞：白光無線通信復(fù)合光源研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 白光無線通信 顯色指數(shù) 色質(zhì)指數(shù) 色度均勻 照度均勻

【摘要】：近年來,由于白光無線通信(Visible Light Communication,VLC)具有發(fā)射功率高、無電磁輻射、保密性好、不易受到干擾、節(jié)約能源等優(yōu)勢(shì)引發(fā)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注與研究。白光無線通信技術(shù)是利用發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)響應(yīng)時(shí)間短、調(diào)制速率高的特點(diǎn),發(fā)出人眼無法察覺的高速閃爍信號(hào)來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于白光無線通信技術(shù)的研究大多集中于電學(xué)處理方面,針對(duì)信號(hào)光源的研究與設(shè)計(jì)相對(duì)較少,其發(fā)展水平與白光無線通信技術(shù)的進(jìn)步程度不相協(xié)調(diào)。白光無線通信中的信號(hào)光源承擔(dān)著照明與通信的雙重任務(wù),因此在設(shè)計(jì)過程中既要滿足照明光源對(duì)顯色性、光視效能以及色度、照度均勻性等方面的要求,又要滿足通信光源對(duì)高速率通信的要求,以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的照明與通信。為了進(jìn)一步提高白光無線通信系統(tǒng)的性能,本文對(duì)白光無線通信光源進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。首先,本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外白光無線通信系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的調(diào)研與分析,找出了現(xiàn)階段白光無線通信光源調(diào)制帶寬窄、能量利用率低等弊端,結(jié)合波分復(fù)用技術(shù),提出利用多基色LED合成白光無線通信光源的方案。為獲得高顯色性、高光效且色溫可調(diào)的信號(hào)光源,采用遺傳算法對(duì)三基色和四基色LED的峰值波長(zhǎng)進(jìn)行了優(yōu)化,得到了顯色性和光視效能最優(yōu)化的光譜組合。建立了LED光源組塊光譜輻射模型,分析了色度差與LED距照明面垂直距離、光束角以及LED的排列間距之間的關(guān)系,針對(duì)三基色和四基色LED組塊,提出了色度均勻性最佳的排列方案。最后,在前述研究的基礎(chǔ)上,建立了LED圓形排布結(jié)構(gòu)和矩形排布結(jié)構(gòu)的光照度輻射模型,通過調(diào)整LED中心光束和系統(tǒng)光軸之間的夾角α,實(shí)現(xiàn)了照明區(qū)域照度的均勻分布。為方便設(shè)計(jì)使用,本文還給出了照明高度和夾角α以及均勻照明區(qū)域面積之間的關(guān)系曲線。論文的研究工作可為今后白光無線通信系統(tǒng)光源的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：白光無線通信 顯色指數(shù) 色質(zhì)指數(shù) 色度均勻 照度均勻
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 白光無線通信技術(shù)10-14
• 1.1.1 白光無線通信技術(shù)概述10-13
• 1.1.2 白光無線通信技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2 LED發(fā)光原理及發(fā)展歷程14-16
• 1.2.1 LED發(fā)光原理14-15
• 1.2.2 LED的發(fā)展歷程15-16
• 1.3 單芯片和多芯片白光LED比較16-17
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排17-19
• 第2章 色度參數(shù)和混光計(jì)算方法19-35
• 2.1 顏色匹配實(shí)驗(yàn)19
• 2.2 LED光譜模型19-21
• 2.3 色度參數(shù)21-31
• 2.3.1 色品坐標(biāo)21-22
• 2.3.2 色溫22-23
• 2.3.3 顯色指數(shù)23-27
• 2.3.4 色質(zhì)指數(shù)27-30
• 2.3.5 LES和LER30-31
• 2.4 混光計(jì)算方法31-34
• 2.4.1 二色混光計(jì)算32
• 2.4.2 三色混光計(jì)算32-33
• 2.4.3 四色混光計(jì)算33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 多基色LED光譜尋優(yōu)仿真35-47
• 3.1 尋優(yōu)算法35-39
• 3.1.1 遺傳算法35-37
• 3.1.2 優(yōu)化方案37-39
• 3.2 三基色尋優(yōu)39-42
• 3.2.1 顯色性最佳光譜組合39-41
• 3.2.2 光視效能最佳光譜組合41-42
• 3.3 四基色尋優(yōu)42-45
• 3.3.1 顯色性最佳光譜組合42-44
• 3.3.2 光視效能最佳光譜組合44-45
• 3.4 結(jié)果分析45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 均勻照明47-63
• 4.1 朗伯輻射模型48
• 4.2 LED的選擇48-49
• 4.3 色度均勻性49-54
• 4.4 照度均勻性54-62
• 4.4.1 照度均勻性的實(shí)現(xiàn)方法54-56
• 4.4.2 圓環(huán)形排布方式56-59
• 4.4.3 矩形排布方式59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)63-65
• 工作總結(jié)63-64
• 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單69-70
• 致謝70

【相似文獻(xiàn)】

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