可见光通信系统设计.pdf

第 32卷 第 4期 量 子 电 子 学 报 Vo1．32 NO．4 2015年 7月 CHINESEJOURNALOFQUANTUM ELECTRONICS July2015 DOI：10．3969／j．issn．1007—5461．2015．04．020 基于 LED 阵列的可视信道室内 可见光通信系统设计 王 虹， 蔡喜平 (黑龙江大学物理科学与技术学院， 黑龙江 哈尔滨 150080) 摘 要 ：随着固态光源的发展，大功率 LED 已被广泛应用到照明中。将照明功能与通信功能结合的室内可见 光通信系统将有广泛的应用前景。为了满足室内照明和通信要求，通过使用大功率 LED构成阵列，设计发射 端、接收端，接口模块，构建了基于强度调制及直接检测 (IM／DD)方法的全双工可见光通信系统。并对系统信 道模型进行分析，对单向链路实际光强分布及其可靠通信范围进行实际测量。实验证明了该系统的可行性和可 靠性。 关 键词 ：光通信；可见光通信系统；照明；可视信道；全双工通信 中图分类号 ：TN929 文献标识 码 ：A 文章编号 ：1007—5461(2015)04—0507-06 Line-of-sightchannelvisiblelightindoorcommunication system design based on LED array 』vG Hong CAIXiping (SchoolofPhysicalScienceandTechnology，HeilongjiangUniversity，Harbin 150080，China) Abstract：W ith developmentofthesolidstatelightsource，thehigh powerLED waswidely appliedin the illumination．Theindoorvisiblelightcommunicationsystem hasbroadapplicationcombiningboththeillu— mination andcommunication．Inordertomeettherequirementofindoorilluminationandcommunication， afullduplex communication system Was structuredby designing thetransmitter，receiverand interface modulebasedon theintensitymodulation and directdetectionmodulation．ThechannelmodelWaSana- lyzed．Theactualintensitydistribution and thereliablecommunicationdistanceoftheone—waylinkwere measured．Theexperimentprovedthefeasibility and reliabilityofthesystem ． Keywords：opticalcommunication；visiblelightcommunicationsystem；illumination；line—of-sightchnanel； fldlduplexcommunication 1 引 言 白光 LED具有节能环保、尺寸小、寿命长等优点，在室内室外照明中正在逐渐取代白炽灯和荧光灯 等传统光源而成为主要照明光源。由于LED可以被高速调制，使其兼具通信功能。与射频通信相比，可见 光通信不再占有拥挤的射频频段，不会对以射频为基础的无线通信系统造成干扰，更适合于对电磁波敏感 的医院等场所。另外由于可见光无法穿透不透明物体，使其具有了良好的保密性和空间复用性。通过将可 作者简介 ：王