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(gè)人電腦的硬盤指示燈,搭建硬件實(shí)驗(yàn)平臺,采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(jī),以提高接收機(jī)的靈敏度,擴(kuò)展系統(tǒng)的通信距離。針對時(shí)鐘漂移問題,提出一種脈沖寬度長-短鍵控（PWLSK）調(diào)制方案來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開關(guān)鍵控（OOK）方案,并通過硬件實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)條件下,OOK調(diào)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(shí)驗(yàn)中,OOK調(diào)制對環(huán)境光的強(qiáng)度更敏感,只有在環(huán)境光小于1 lx時(shí)才能降至10^-5以下。而PWLSK調(diào)制方案則可以在環(huán)境光強(qiáng)度更高的復(fù)雜環(huán)境下降低BER。所提方案可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)消息、文件或語音信號的傳輸。 

【文章來源】：光學(xué)學(xué)報(bào). 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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

傳統(tǒng)OOK調(diào)制和PWLSK調(diào)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(shí)間(Ton)。圖2(b)為設(shè)計(jì)的調(diào)制方案示意圖。首先,選擇兩種不同大小的數(shù)據(jù)塊,當(dāng)需要傳輸“1”時(shí),程序?qū)⒚钣脖P讀取較大的數(shù)據(jù)塊1次,用時(shí)t1;然后,HDD指示燈將等待時(shí)間t2,直到下一個(gè)位出現(xiàn)。類似地,當(dāng)需要傳輸“0”時(shí),程序?qū)⒚頗DD指示燈讀取較小的數(shù)據(jù)塊1次,用時(shí)t3,并等待時(shí)間t4。信號產(chǎn)生過程的流程如圖3所示。對于LED發(fā)射機(jī),讀取不同大小數(shù)據(jù)塊所需時(shí)間的平均值和方差已經(jīng)在表2中給出。因此,該方案的主要問題是選擇適當(dāng)大小(S0和S1)的數(shù)據(jù)塊。經(jīng)過詳細(xì)地觀察,有幾種現(xiàn)象。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]室內(nèi)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(xué)學(xué)報(bào). 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(shí)現(xiàn)[J]. 武夢龍,郭佳,劉文楷,張民.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)



本文編號：3218642