本文選題：可見(jiàn)光通信 + 光學(xué)濾波　； 參考：《江蘇大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：LED可見(jiàn)光無(wú)線通信因綠色低碳、低能耗、無(wú)電磁干擾等特點(diǎn),成為了一種新型的通信方式,并逐步應(yīng)用在LED照明設(shè)備上。如今LED光源已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車前照燈、交通信號(hào)燈、路燈等設(shè)備上,使可見(jiàn)光無(wú)線通信應(yīng)用到智能交通系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)中成為可能。室外可見(jiàn)光通信受到自然光和不同天氣情況的嚴(yán)重影響,從而導(dǎo)致接收端性能的下降。在本文研究的室外可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中,使用汽車LED前照燈作為信號(hào)的發(fā)射源,近地面空氣作為傳輸信道。針對(duì)接收端所受到的自然光背景噪聲,采用光學(xué)濾波技術(shù)進(jìn)行處理,設(shè)計(jì)了誘導(dǎo)透射濾光片、光角度選擇器,使室外可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量得到提高。論文主要完成的工作和創(chuàng)新點(diǎn):(1)為了有效濾除太陽(yáng)光噪聲,設(shè)計(jì)了一種新型帶通濾光片。對(duì)汽車LED前照燈光譜和太陽(yáng)光光譜進(jìn)行分析,根據(jù)汽車LED前照燈光譜與太陽(yáng)光光譜之間的重疊和非重疊區(qū)域,確定了濾波通帶的頻譜形狀。針對(duì)此通帶的頻譜形狀,采用誘導(dǎo)透射濾光片進(jìn)行濾波。根據(jù)光學(xué)薄膜計(jì)算方法設(shè)計(jì)了誘導(dǎo)透射濾光片的膜系結(jié)構(gòu)參數(shù),并對(duì)所設(shè)計(jì)的膜系通帶進(jìn)行仿真。在保障信號(hào)光順利通過(guò)的情況下,實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光噪聲的有效濾除。對(duì)誘導(dǎo)透射濾光片進(jìn)行性能分析,結(jié)果表明使用誘導(dǎo)透射濾光片后系統(tǒng)信噪比提高了1.44倍。(2)設(shè)計(jì)了光角度選擇器,以保證信號(hào)光和自然光的最佳入射角。對(duì)汽車LED信號(hào)光入射角與濾光片通帶形狀的關(guān)系和太陽(yáng)光入射角與太陽(yáng)光噪聲功率的關(guān)系進(jìn)行分析,確定汽車LED信號(hào)光的最佳入射角為0~10°,太陽(yáng)光的最佳入射角為0~20°,設(shè)計(jì)了由阻斷層、吸收層、透射層構(gòu)成的汽車LED信號(hào)光光角度選擇器和太陽(yáng)光光角度選擇器,保障了誘導(dǎo)透射濾光片通帶形變程度最小,濾光效果最好并有效減少了太陽(yáng)光噪聲。(3)完成了光接收器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。光接收器分別由太陽(yáng)光光角度選擇器、汽車LED信號(hào)光光角度選擇器、誘導(dǎo)透射濾光片、復(fù)合拋物面聚光器(CPC)、硅光電二極管組成。對(duì)接收器性能進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明,在使用光接收器后不僅提高了接收端的的通信質(zhì)量,而且提高了通信的有效距離。
[Abstract]:LED visible light wireless communication has become a new communication mode because of its green low carbon, low energy consumption and no electromagnetic interference, and has been gradually applied to LED lighting equipment. Nowadays, LED light source has been widely used in automotive headlights, traffic lights, street lights and other devices, making it possible to apply wireless communication of visible light to intelligent transportation systems and vehicle networking. Outdoor visible light communication is seriously affected by natural light and different weather conditions, which results in the degradation of receiver performance. In the outdoor visible light communication system studied in this paper, the vehicle LED headlamp is used as the source of signal transmission, and the near-ground air is used as the transmission channel. In view of the natural light background noise at the receiving end, the optical filtering technique is used to deal with the noise. The induced transmission filter and the optical angle selector are designed to improve the communication quality of the outdoor visible light communication system. In order to effectively filter the solar noise, a new band-pass filter is designed. The spectrum of automobile LED headlamp and the spectrum of solar light are analyzed. According to the overlapping and non-overlapping region between the spectrum of automotive LED headlamp and the spectrum of solar light, the spectrum shape of filter passband is determined. According to the spectrum shape of the passband, the induced transmission filter is used to filter. According to the optical thin film calculation method, the structure parameters of the membrane system of the induced transmission filter are designed, and the simulation of the pass band of the film system is carried out. In the case of ensuring the smooth passage of signal light, the effective filtering of solar light noise is realized. The performance of the induced transmission filter is analyzed. The results show that the signal-to-noise ratio (SNR) of the system is improved by 1.44 times by using the inductive transmission filter. (2) the optical angle selector is designed to ensure the optimum incident angle between the signal light and the natural light. The relationship between the incident angle of automobile LED signal and the shape of the pass band of the filter and the relation between the incidence angle of the solar light and the noise power of the solar light are analyzed. The optimum incidence angle of automobile LED signal light is determined to be 0 ~ 10 擄, and the optimum incidence angle of solar light is 0 ~ 20 擄. A car LED signal light angle selector and a solar light angle selector composed of blocking layer, absorption layer and transmission layer are designed. It ensures the minimum band deformation of the induced transmission filter, the best filtering effect and the effective reduction of the solar noise. 3) the overall structure design of the optical receiver is completed. The optical receiver consists of a solar angle selector, an automobile LED signal optical angle selector, a induced transmission filter, a composite parabolic concentrator, and a silicon photodiode. The performance of the receiver is simulated and analyzed. The results show that the optical receiver not only improves the communication quality of the receiver, but also improves the effective distance of the communication.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡鈞桂;面向未來(lái) 迎接挑戰(zhàn)──為建所30周年《光通信技術(shù)》�？罗o[J];光通信技術(shù);2001年03期

2 ;日本開(kāi)發(fā)最新光通信技術(shù)系統(tǒng)[J];科技廣場(chǎng);2002年06期

3 ;第二\G光通信技術(shù)與市場(chǎng)研討暨展覽會(huì)[J];通信世界;2003年31期

4 郭中華;2003年光通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用展望[J];通訊世界;2003年01期

5 ;第三屆中國(guó)光通信技術(shù)與市場(chǎng)研討會(huì)召開(kāi)[J];電力系統(tǒng)通信;2003年10期

6 日通;長(zhǎng)距離光通信技術(shù)[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2003年12期

7 Larry DesJardin;不斷演進(jìn)的光通信技術(shù)[J];電子設(shè)計(jì)應(yīng)用;2004年02期

8 W.TX;世界最快光通信技術(shù)[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2004年06期

9 ;第三屆光通信技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展研討會(huì)[J];通信世界;2004年25期

10 ;第三屆光通信技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展研討會(huì)[J];通信世界;2004年35期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 都明;堯長(zhǎng)青;馮濤;;淺談40G光通信[A];四川省通信學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

2 李明宇;閻春生;胡海洋;;光通信實(shí)習(xí)教學(xué)改革建議[A];2006-2010年教育部高等學(xué)校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)第三次會(huì)議暨教學(xué)改革研討會(huì)論文集[C];2008年

3 張阿平;高少銳;何賽靈;;光通信技術(shù)課程教學(xué)探討[A];2006-2010年教育部高等學(xué)校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)及協(xié)作委員會(huì)2010年全體會(huì)議論文集[C];2010年

4 毛謙;;光通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀及其發(fā)展[A];武漢市首屆學(xué)術(shù)年會(huì)通信學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

5 韋樂(lè)平;;40G光通信技術(shù)與下一代干線光纖的發(fā)展[A];四川省通信學(xué)會(huì)2003年有線通信技術(shù)交流會(huì)資料匯集[C];2003年

6 李番;鄔雙陽(yáng);張文平;;星地光通信地面接收技術(shù)研究[A];魯豫贛黑蘇五省光學(xué)（激光）學(xué)會(huì)2011學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2011年

7 蔣麗娟;朱道偉;;無(wú)纖光通信技術(shù)及其應(yīng)用[A];全國(guó)第十次光纖通信暨第十一屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（OFCIO’2001）論文集[C];2001年

8 韋樂(lè)平;;光通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和展望[A];全國(guó)第十一次光纖通信暨第十二屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（OFCIO’2003）論文集[C];2003年

9 謝征;吳國(guó)鋒;;移動(dòng)大氣光通信新慨念[A];2007年全國(guó)第十六屆十三�。ㄊ校┕鈱W(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

10 鄭大永;樂(lè)彤惠;;光通信技術(shù)的發(fā)展概述[A];四川省通信學(xué)會(huì)1999年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1999年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 方新洲;日本利用航標(biāo)燈實(shí)施可見(jiàn)光通信[N];中國(guó)船舶報(bào);2008年

2 安吉;貝爾實(shí)驗(yàn)室最新成果助力未來(lái)光通信發(fā)展[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

3 本報(bào)記者 姚傳富;光通信技術(shù)依然朝霞滿天[N];人民郵電;2013年

4 記者 葉青 通訊員 羅廷;廣東率先成立聯(lián)盟 攻關(guān)可見(jiàn)光通信技術(shù)[N];廣東科技報(bào);2014年

5 記者 葉青 通訊員 羅廷;可見(jiàn)光通信技術(shù)可減少人體電磁損害[N];廣東科技報(bào);2014年

6 陳漢林;烽火通信與四川省電力公司舉行光通信技術(shù)交流會(huì)[N];西南電力報(bào);2000年

7 記者 于尚民;金融風(fēng)暴點(diǎn)燃光通信?[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2008年

8 本報(bào)記者 范毅波;日立攜手北郵 研發(fā)光通信技術(shù)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2005年

9 劉霞;可見(jiàn)光通信技術(shù)有望取代無(wú)線保真技術(shù)[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

10 杞人;廣東加快推進(jìn)可見(jiàn)光通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 李建鋒;高速可見(jiàn)光通信的調(diào)制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 李楊;自由空間保密光通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

3 俞建杰;衛(wèi)星光通信光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能評(píng)測(cè)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

4 薛正燕;衛(wèi)星光通信捕獲跟蹤技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2015年

5 丁舉鵬;可見(jiàn)光通信室內(nèi)信道建模及性能優(yōu)化[D];北京郵電大學(xué);2013年

6 何勝陽(yáng);室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

7 羅彤;星間光通信ATP中捕獲，，跟蹤技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 代好;面向射頻和可見(jiàn)光通信的三維空間鍵控系統(tǒng)[D];大連海事大學(xué);2015年

2 陳明方;基于可見(jiàn)光通信的車輛身份識(shí)別系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 徐殿維;基于白光LED的雙向無(wú)線光通信及糾錯(cuò)方法的實(shí)驗(yàn)研究[D];黑龍江大學(xué);2015年

4 張坤;基于激光二極管的可見(jiàn)光通信技術(shù)研究和硬件設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2014年

5 秦小翔;基于LED燈的光通信技術(shù)研究[D];河北科技大學(xué);2015年

6 方勛;水下高速LED光通信技術(shù)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2015年

7 樊立鵬;基于可見(jiàn)光的ARM平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];南京郵電大學(xué);2015年

8 吳波;基于可見(jiàn)光通信的無(wú)線門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京郵電大學(xué);2015年

9 江運(yùn)力;室內(nèi)可見(jiàn)光通信定位技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2014年

10 張俊;可見(jiàn)光通信OFDM系統(tǒng)非線性失真抑制方法研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2015年

本文編號(hào)：1807802