進入21世紀(jì),伴隨著高新通信技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)(Io T,Internet of Things)技術(shù)的研究取得了豐碩的成果。在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的過程中,車聯(lián)網(wǎng)隨之誕生。2009年提出了車聯(lián)網(wǎng)(Io V,Internet of Vehicles)的概念,近年來隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,城市交通管理系統(tǒng)也日益完善,這也將決定未來幾年汽車廠商對汽車制造產(chǎn)業(yè)鏈的改革創(chuàng)新。車聯(lián)網(wǎng)就是車與車(V2V,Vehicle to Vehicle)或者車與路邊設(shè)施(V2I,Vehicle to Infrastructure)之間進行通信。但是最近幾年,隨著計算機技術(shù)的成熟,尤其大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的視頻游戲、娛樂等信息在車聯(lián)網(wǎng)上傳輸,在提高駕駛體驗的同時,網(wǎng)絡(luò)負荷也隨之增大,并且對通信技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)中的運用提出了更大的挑戰(zhàn)。與此同時,隨著發(fā)光二極管性能的不斷提升以及應(yīng)用范圍的不斷拓展,基于發(fā)光二極管的可見光通信由于其具有帶寬資源充足、無電磁污染、兼顧照明與通信等優(yōu)勢讓其在車聯(lián)網(wǎng)中可以作為一種全新的通信方式。因此,本文設(shè)計了基于FPGA的車載可見光通信系統(tǒng),用來實現(xiàn)車與車之間的通信。在本文中,首先對車載可見光通信系統(tǒng)...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展以及研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 車載可見光通信系統(tǒng)信道分析及收發(fā)端特性
    2.1 車載可見光通信系統(tǒng)組成
    2.2 車載可見光通信系統(tǒng)發(fā)送端LED工作原理及特性分析
        2.2.1 LED發(fā)光原理
        2.2.2 LED光源特性
        2.2.3 LED輻射強度分析
    2.3 車載可見光通信系統(tǒng)發(fā)送端調(diào)制方式分析
    2.4 車載可見光通信系統(tǒng)信道分析
        2.4.1 車載可見光通信系統(tǒng)信道直流增益
        2.4.2 車載可見光通信車車通信幾何模型
    2.5 車載可見光通信系統(tǒng)接收端感光器件的選取及原理分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 車載可見光通信系統(tǒng)方案設(shè)計
    3.1 車載可見光通信系統(tǒng)總體設(shè)計方案
    3.2 通信協(xié)議
    3.3 車載可見光調(diào)制方式的選擇
        3.3.1 2DPSK基本原理分析
        3.3.2 2DPSK信號的產(chǎn)生
        3.3.3 2DPSK信號的解調(diào)
    3.4 FPGA技術(shù)特點及開發(fā)流程分析
        3.4.1 FPGA總體概述
        3.4.2 FPGA的特點
        3.4.3 FPGA設(shè)計流程
    3.5 本章小結(jié)
第4章 車載可見光通信系統(tǒng)發(fā)送端和接收端軟硬件設(shè)計
    4.1 車載可見光通信系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.1.1 分頻模塊div_clk設(shè)計
        4.1.2 數(shù)據(jù)接收模塊uart_rx設(shè)計
        4.1.3 調(diào)制模塊m2dpsk設(shè)計
            4.1.3.1 差分編碼模塊diff_code設(shè)計
            4.1.3.2 載波選擇模塊carrier_sel設(shè)計
        4.1.4 解調(diào)模塊d2dpsk設(shè)計
            4.1.4.1 碼元延時模塊element_delay設(shè)計
            4.1.4.2 乘法器模塊mult設(shè)計
            4.1.4.3 碼元定時脈沖模塊element_clk設(shè)計
            4.1.4.4 低通判決模塊lowpass_judge設(shè)計
        4.1.5 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊uart_tx設(shè)計
        4.1.6 軟件系統(tǒng)總體模塊設(shè)計
    4.2 車載可見光通信系統(tǒng)發(fā)送端硬件設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)電源電路設(shè)計
        4.2.2 DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
        4.2.3 LED驅(qū)動電路設(shè)計
    4.3 車載可見光通信系統(tǒng)接收端硬件設(shè)計
        4.3.1 前端光電接收電路設(shè)計
        4.3.2 高通濾波電路設(shè)計
        4.3.3 二級放大電路設(shè)計
        4.3.4 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第5章 車載可見光通信系統(tǒng)測試
    5.1 車載可見光通信系統(tǒng)軟件測試
        5.1.1 分頻模塊div_clk測試
        5.1.2 數(shù)據(jù)接收模塊uart_rx測試
        5.1.3 調(diào)制模塊m2dpsk測試
            5.1.3.1 差分編碼模塊diff_code測試
            5.1.3.2 載波選擇模塊carrier_sel測試
        5.1.4 解調(diào)模塊d2dpsk測試
            5.1.4.1 碼元延時模塊element_delay測試
            5.1.4.2 乘法器模塊mult測試
            5.1.4.3 碼元定時脈沖模塊element_clk測試
            5.1.4.4 低通判決模塊lowpass_judge測試
        5.1.5 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊uart_tx測試
    5.2 車載可見光通信系統(tǒng)硬件測試
        5.2.1 發(fā)送端和接收端電路實現(xiàn)
        5.2.2 發(fā)送端硬件測試
        5.2.3 接收端硬件測試
        5.2.4 發(fā)送端和接收端整體硬件測試
    5.3 車載可見光通信系統(tǒng)聯(lián)合測試
        5.3.1 系統(tǒng)app界面介紹
        5.3.2 系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調(diào)測試
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果



本文編號：4039831