光电检测技术及系统课程项目设计总结报告-浙江大学光电科学与.pdf

“光电检测技术及系统”课程 项目设计总结报告 项目名称： 空间可见光通信 指导老师： 项 震 项目成员: 顾海婷 孟玉凰 学 号： 3100104928 3100101005 专业年级： 光电信息工程 结题时间： 2013 年 7 月 3 日 1 “光电检测设计及系统”课题设计总结报告 目录 1. 项目背景3 2. 项目内容与预期目标3 2.1 设计内容3 2.2 预期目标3 3. 系统总体结构4 4. 硬件设计4 5. 软件设计 10 6. 附加功能设计 12 7. 项目结果 12 8. 难点及解决办法 14 9. 拓展方向 14 参考文献...……………………………………………………………...16 附录……………………………………………………………………..17 2 “光电检测设计及系统”课题设计总结报告 空间可见光通信 顾海婷 孟玉凰 1. 项目背景 在可见光通信系统中，光源不仅起到照明的作用，并且需要进行通信覆盖， 意义重大。作为照明设备来说，照明光源必须具备高亮度、散热低、低功耗、辐 射范围广等特点；在通信系统中，光源用于通信则需具备寿命长、调制性能好、 发射功率大、响应灵敏度高等优点。目前来说。综合以上两个方面 , 目前能满足 要求的最好选择就是白光LED。白光LED —方面具有发射功率高、对人眼安全等 优点；另一方面，具有反应速度快（纳秒级响应时间）、调制性好，无电磁干扰、 无需申请无线电频谱等优点。基于以上种种优点，在白光LED 技术上发展起来的 新兴的可见光通信技术具有极大的发展前景。 目前，可见光无线通信技术的主要应用可以分室外通信和室内通信两大类。 室外 LED 可见光无线通信技术目前主要应用在智能交通系统（Intelligent Transport System，ITS）中，而室内LED 可见光无线通信技术主要应用在室内 无线宽带接入网中。日本最先对室内LED 可见光无线通信技术进行了一系列的理 论研究和仿真分析，实现了LED 照明灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通 信系统。而在国内，室内可见光无线通信技术尚处于起步阶段。 2. 项目内容与预期目标 2.1 项目内容 本项目是基于白光LED 的可见光无线通信系统，在照明水平上实现无线高速 通信。利用多芯片白光LED 阵列作为照明光源，选择包含单片机的微机实验开发 板C8051F020 作为发射端与接收端，选择硅光电池来接收光信号。总体过程为： 发射端单片机选择发送某种信号，加载到白光LED 阵列上，发出肉眼觉察不到的 高速明暗闪烁信号来传输信息，然后利用硅光电池接收高速频闪信号，在接收端 单片机数码管上显示所传输信号的模式，获取信息。 2.2 预期目标 通过单片机输入产生信号，然后驱动LED 阵列做出高速频闪传输信号，由光 3 “光电检测设计及系统”课题设计总结报告 电转化器接收光信号、输出模拟电信号，最后通过单片机解调并显示，实现照明 功能和无线通信功能，尽可能的实现较长的信道通信距离。 3. 系统总体结构 本项目设计大致分为以下三个部分实现： ①LED 的选取与照明阵列的实现； ②硅光电池或光敏二极管实现高频信号接收； ③单片机实现信息输入与显示，信号调制与解调。 可以通过四个步骤完成： 发射端单片机：