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可见光通信系统设计.pdf

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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
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