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可见光通信的研究

可见光通信的研究
可见光通信的研究

可见光通信的研究

白光发光二极管(LED) 面世后,发光效率逐步提高,其应用领域逐步从显示扩展到照明。与传统的照明设备相比,白光LED 具有驱动电压低、功耗低、使用寿命长等优点,是一种绿色环保的照明器件,被视为第四代节能环保型照明设备[1]。由图1 可以看出,LED 在全球照明市场中所占据的比重正逐年递增。据专业人士预测,随着白光LED 照明技术的不断发展和完善,到2021 年,LED 将占据以上的全球商用照明灯泡市场份额[2-3]。由于白光LED 具有很高的响应灵敏度,因此可以被用于进行高速的数据通信。可见光通信(VLC) 就是在白光LED 技术上发展起来的新型的无线光通信技术。室内可见光通信系统示意图。在可见光通信系统中,白光LED 具有通信与照明的双重功能,由于LED 的调制速率非常高,人眼完全感觉不到其闪烁。可见光通信系统可利用室内白光LED 照明设备代替无线局域网基站,其通信速度可达每秒数十兆至数百兆,只要在室内灯光照到的地方,就可以实现长时间的高速数据传输;可见光通信系统具有安全性高的特点,室内的信息不会外泄漏到室外;由于不使用无线电波通信,在对电磁信号敏感的环境中可以自由使用该系统。除此之外,与传统的射频通信以及红外无线光通信技术相比,可见光通信还具有对人体安全、频率资源丰富等优点。 1 可见光通信的研究现状 1.1 国际上的相关研究现状由于可见光通信技术具有较好的应用前景,它在未来通信领域中占有重要的地位和价值,因此很多研究机构和电信运营公司加入到无线光通信的研究领域中来,特别是日本、欧洲、美国等国家在可见光通信的领域已经投入了大量的人力、物力以及财力。可见光通信的研究最早在日本开展。早在2000 年,中川研究室的等人就对基于白光的可见光通信信道进行了初步的数学分析和仿真计算,分析了白光作为室内照明和通信光源的可能性[4]。2002 年,中川研究室的研究人员又对可见光通信系统展开了具体的分析,包括光源属性、信道模型、噪声模型、室内不同位置的信噪比分布等[5]。2003 年,在中川正雄的倡导下,日本可见光通信联合体成立,并吸引了一大批研究单位及企业参与,包括NEC、Sony、Toshiba、等。VLCC 关于可见光通信的研究范围比较宽广,根据具体的应用场景可分为室内移动通信、可见光定位、可见光无线局域网接入、交通信号灯通信、水下可见光通信等。在可将光通信研究领域已经取得了很大的成就,例如Samsung 公司展出过工作距离为1 m 的双向可见光通信系统;中川研究室还开发了基于可见光通信的超市定位及导航系统,而且是面向商业化的产品。欧洲的OMEGA 计划也对可见光通信展开了深入的研究。OMEGA 计划由欧洲的20 多家大学科研单位和企业组成,它的目标是发展出一种全新的能够提供宽带和高速服务的室内接入网路。OMEGA 计划计划把可见光通信技术列为重要的高速接入技术之一,并且已经取得了丰硕的研究成果。2009年,牛津大学的’Brien 等人利用均衡技术实现了100 Mbit/s 的通信速率[8];2010年,他们又利用多输入多输出和正交频分复用技术(OFDM)技术,实现了220 Mbit/s 的传输速率[9]。2010年在OMEGA 计划的年会上展出的室内可将光通信演示系统的通信速率达到了100 Mbit/s,该系统利用房间天花板上的16 个白光LED 通信,完成了4 路高清视频的实时广播。在2010年1 月,德国Heinrich Hertz 实验室的科研人员创造了可见光通信速率的世界纪录,他们利用普通商用的荧光白光LED 搭建的可见光通信系统达到了513 Mbit/s 的通信速率,并且他们通过分析认为该系统的通信速率还有提升的空间,可达到甚至 1 000 Mbit/s [10]。2011 年,实验室的科研人员又利用色光三原色(RGB)型白光LED 以及密集波分复用(WDM) 技术实现了的通信速率[11]。除了日本和欧洲的科研单位,美国的UC-Light[12]也是进行可见光通信研究的重要机构。UC-Light 依托于加州大学的 4 所分校和1 个美国国家实验室,其研究人员的研究背景涉及建筑学、无线通信、网络、照明、光学、器件等领域。UC-Light 成立的目的是开发一种基于LED 照明的高速通信和定位系统。

1.2 中国的研究现状中国的可见光通信研究起步相对较晚,与国际相比仍然落后很多,

尚没有比较成熟的商用化的可见光通信系统。近年来,在国家大力支持的背景下,中国的可见光通信研究也逐步取得了一定的进步,在可见光通信理论、系统设计和计算机仿真、实验演示系统设计制作等方面取得了一些成果。北京大学在2006 年首次提出了基于广角镜头的超宽视角可见光信号接收方案,并进行了一系列的理论和实验工作。此外,在LED 的调制驱动、LED 阵列的布局优化以及高灵敏度接收等方面进行了一定的研究,并在可见光通信与无源光网络(PON)的融合接入中的物理层、链路层和传输层等方面开展了探索研究。在年的Intel 杯大学生嵌入式系统大赛中,北京大学的参赛作品(基于白光的照明及综合信息发布系统)实现了5 个频道的广播,在6 m 的工作距离下实现了3 Mbit/s 的通信速率,该系统在大赛中荣获二等奖。 1.3 可见光通信的标准化工作由于可见光通信有着广阔的前景,IEEE 在2003 年开始并最终于年发布了可见光通信的标准。这是VLC 的第一个标准,包含了3 个物理层类型,分别对应于低中高速数据传输。但是,由于缺少LED 照明部门的参与,并没有给出可见光通信最终的标准。在日本,VLCC 也为可见光通信的标准化进行了很多年的努力。近年来,国际红外数据协会(IrDA) 和在可见光通信的标准化工作中开展了一系列的合作。2009 年它们在IrDA 标准的基础上发布了第一个可见光通信标准,在这个标准下,现有的IrDA 光学模块可以在经过改造后被用于可见光通信的数据传输。 2 可见光通信的应用领域可见光通信由于具有众多的优点,因此在很多领域具有巨大的应用前景。(1)照明与通信白光LED 可以同时被用于照明与通信,因此信息可以在室内环境下进行广播[14],并同时满足照明的需求。此外,可见光通信还可以实现手持终端之间的点对点通信,由于发散角较小,因此可以有效地降低传输损耗,实现高速通信。(2)视觉信号与数据传输信号灯在航海和地面交通等领域有着非常广泛的应用,它通过颜色的变化来给人们提供信号,而将数据通信与信号灯相结合则可以为交通管理提供更好的安全性和可靠性。目前,基于可见光通信的信号灯已有若干演示系统,如将数据由交通灯传递给汽车[15],或将数据在汽车与汽车之间传递等。(3)显示与数据通信阵列常常被用于信息显示,如广告牌、信息板等。若将相应的信息调制到这些LED 阵列上,则可便捷地将数据传递给用户手持终端[16]。这种显示与通信相结合的系统在机场、博物馆等场所有着巨大的应用前景。(4)室内定位传统的卫星定位方法很难实现室内移动用户的精确定位,而可见光通信则可以将用户的位置信息通过照明设施来进行传递,从而实现精准的室内定位。目前,基于可见光通信的诸多室内定位方案已经被提出[17],日本的VLCC 则已经实现了基于超市环境下的室内定位实验。 3 可见光通信的研究趋势虽然可见光通信具有巨大的应用前景,但在实用过程中还有很多关键问题需要解决。目前限制可见光通信发展的主要因素有:受限的调制带宽、LED 器件的非线性效应、可见光通信室内信道的多径效应等等。因此,为了实现可见光通信高速的数据传输,以下几个方面已经成为了可见光通信的研究趋势。(1)高调制带宽的LED 光源目前商用白光LED 的调制带宽有限,只有约3~50 MHz。这是因为白光LED 设计的初衷是用于照明,而并非用于通信,其结电容很大,限制了调制带宽。因此,在保证大功率输出的前提下,开发出具有更高调制带宽的LED 光源,将极大地促进可见光通信的发展。(2)LED的大电流驱动和非线性效应补偿技术在可见光通信系统中,LED 的工作电流较大,需要进行大电流驱动,而LED 的非线性效应则会使可见光信号发生畸变。因此在实际使用中需要合理地控制偏置电压、信号动态范围、信号带宽等参数,并且根据的非线性传输曲线的特征有意识地对调制信号进行预畸变处理等等,以提高调制效率,提升传输容量。(3)光源的布局优化在可见光通信系统中,白光光源需要同时实现室内照明和通信的双重功能,而单个LED 的发光强度比较小,因此在实际系统中光源应采用多个LED 组成的阵列。LED 阵列的布局是影响可见光通信系统性能的重要因素之一。一方面,为了满足室内照明的要求,首先要考虑室内照明度的分布;另一方面,为了保证通信的性能,还需要考虑室内信噪比的分布,避免盲区和阴影的出现。一般来说,

LED 的数目越大,室内的照明度越高,系统接受到的光信号的功率也越大,但由不同路径造成的符号间干扰也越严重。因此,在对可见光通信系统的研究中,应对LED 阵列进行合理的布局。此外,对于不同的室内环境,如何迅速地建立光功率与信噪比分布模型,实现快速的智能布局也是可见光通信研究中需解决的关键问题。(4)光学MIMO 技术与射频系统相似,通过采用多个发射和接收单元的并行传输可以提高可见光通信的性能。此外需要指出的是,一个典型的室内照明方案需要采用白光LED 阵列来满足一定的照明度,这恰好使MIMO 技术更具有吸引力。(5)光学OFDM 技术为了在有限带宽的条件下实现高速传输速率,OFDM 成为了一个极具吸引力的高频谱效率的调制技术。OFDM 技术为信道色散提供了一个简单的解决方法,而且可以完全在数字域实施,它将信道的可用带宽划分为许多个子信道,利用子信道间的正交性实现频分复用,并可以在子载波上通过对比特和功率的分配来实现信号传输对信道条件的调节适应。由于降低了子载波的传输速率,延长了码元周期,因此具有优良的抗多径效应性能;此外OFDM 还可以使不同用户占用互不重叠的子载波集,从而实现下行链路的多用户传输。(6)高灵敏度的广角接收技术室内光通信系统大多数工作在直射光条件下,当室内有人走动或者在直射通道上有障碍物时,将会在接收机处形成阴影效应,影响通信性能,甚至出现通信盲区,使通信无法继续。而采用大视场的广角光学接收系统可以解决这一问题,其大视场角的特性可以保证同时接收直射和散射光信号,这样就避免了“阴影”和“盲区”现象的发生。同时,室内光通信系统采用MIMO 技术要求接收机能够接收到发端LED 光源阵列发出的光信号,以解析出多个独立的通信信道。这也需要接收光学系统具有大视场特性。(7)消除码间干扰的技术在室内可见光通信系统中,光源通常由多个发光LED 阵列组成,另外为了达到较好的照明和通信效果,防止“阴影”影响,一个房间通常要安装多个LED 光源。由于LED 单元分布位置的不同以及墙面的反射、折射及散射,不可避免的产生码间干扰,极大降低了系统的性能。自适应均衡技术以及前面提到的OFDM 技术已经在高速无线通信中得到了广泛的应用。在可见光通信系统中,也可以采用这些方式降低符号间干扰。目前,应用于可见光通信的均衡和OFDM 技术的研究已经成为可见光通信研究中的热点。可见光通信与现有网络的融合接入技术目前,全球已经开展了光纤到户的工作,并取得很大的进展。光纤到户后,可为单用户提供300 Mbit/s 的下行带宽,在此网络带宽下,目前的微波无线低频段广播覆盖的频谱资源不够,无法满足如此高的带宽需求,因此,在最后10 m 距离内的高速接入将成为宽带通信的瓶颈。可见光波段位于380~780 nm,属于新频谱资源。室内可见光通信由于具有诸多优点,已经成为了理想的短距离高速无线接入方案之一。将可见光通信系统与光纤到户系统融合,例如,可以通过“ 光电— 电光”的转换将信息调制到LED 光源发射到用户终端,实现高速率、高保密性的无线光接入。此外,可见光通信可与电力线通信(PLC) 技术相融合,利用现有的电力线设备传输信号并驱动LED 光源,将会大幅度降低成本,因此,这种技术融合在未来也将会成为可见光通信的研究趋势。 4 结束语可见光通信能够同时实现照明与通信的功能,具有传输数据率高,保密性强,无电磁干扰,无需频谱认证等优点,是理想的室内高速无线接入方案之一。可见光通信在全球已经成为了研究的热点,特别是日本、欧洲和美国对可见光通信的研究投入了大量的人力和物力,并取得了一定的进展。在可见光通信的研究中,高调制带宽的LED 光源、LED 的大电流驱动和非线性效应补偿技术、光源的布局优化、光学MIMO 与技术、高灵敏度的广角接收技术、消除码间干扰的技术以及可见光通信与现有网络的融合接入技术等已经成为了研究趋势。可见光通信在未来的通信领域中将会占据重要的地位,并将大大地推动信息化社会的发展。

基于可见光通信的几种室内定位方法

Indoor Positioning MethodsBased on Visible Light Communication Wang Yuqi1,2, Gong Yingkui1, Shi Zhengfa1,2, Li Yankun1, Zhang Ye1 1.Academy of OPTO-Electronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing,China,100094 2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing,China,100049 1.wangyuqi12@https://www.sodocs.net/doc/b710849302.html,, 2.ykgong@https://www.sodocs.net/doc/b710849302.html, Abstract:As a new technology, the visible light communication using LED lights as the access points has many advantages such as without electromagnetic radiation, high bandwidth, high rate, etc.Itprovides a new possibility for indoor navigation and positioning. According to the current research progress and status, five kinds of positioning technologiesbased on visible light communication are analyzedand compared, then a new methodis proposed which combining visible light communication withphotogrammetry. Finally, the future of indoor positioning based on visible light communicationand its application is expounded. Keywords:LED; visible light communication; indoor positioning; photogrammetry 基于可见光通信的几种室内定位方法 王语琪1,2,巩应奎1,史政法1,2,李延坤1,张烨1 1.中国科学院光电研究院,北京,中国,100094 2.中国科学院大学,北京,中国,100049 1.wangyuqi12@https://www.sodocs.net/doc/b710849302.html,, 2.ykgong@https://www.sodocs.net/doc/b710849302.html, 【摘要】可见光通信作为一种新兴技术,具有无电磁辐射、高带宽、高速率等多种优点,其利用LED 灯为接入点,为室内定位技术提供了新的可能。本文综合国内外研究现状,对基于可见光通信的五种 定位技术进行分析和比较,并提出一种可见光通信与摄影测量结合的方法。最后对基于可见光通信的 室内定位技术的未来发展和应用前景进行展望。 【关键词】LED;可见光通信;室内定位;摄影测量 及图像传感器定位等技术。本文对以上五种定位技术 进行分析及比较,并提出一种新的可见光通信与摄影 测量相结合的定位方法。 1 引言 随着室内活动的日趋频繁,对于室内定位的需求 日益增多,同时对移动终端平台上基于位置的服务也 提出了更高的要求。GPS作为一种成熟的定位系 统,在户外开阔环境具有良好的用户体验和定位精 度,但由于卫星导航信号穿透建筑物墙壁后,信号 强度大幅度的衰减,加之室内多径现象严重,导致 GPS的定位精度大幅度下降,难以满足用户的室内 定位需求。目前主流的室内定位系统主要依赖红 外、超声波、超宽带、射频识别(无线局域网、 ZigBee)[1]技术等,由于使用的是射频信号,在空 中传播时易受干扰且在同一微波电路、同一方向上 不能使用同一频率,因此飞机、医院等特殊场景下 使用受限。可见光通信技术具有无电磁辐射、高带 宽、高速率、无需额外布设接入点等优点,为室内 定位方法提供了新的可能。 国内外对基于可见光通信的定位技术的研究工作 主要集中在五个方面,包括LED灯身份信息识别定 位 (LED-ID)、到达时间及时间差(TOA/TDOA)定位、 2 定位方案分析及比较 2.1LED-ID定位方法 基于LED-ID定位采用LED灯作为信标,每盏灯都 有一个固定ID。LED灯编码自身ID信息,可采用OOK (二进制启闭键控)的信号调制方式,不断向外发送 信息。定位过程如图1所示,首先控制中心为每盏LED 分配ID以示区别,在移动终端低速行进的过程中,利 用运动模糊及覆盖范围识别LED-ID,最后终端接收 后,根据LED通信信息中的ID信息,查询对应数据 库的三维坐标信息,通过映射的方式来确定终端的位 置。 Figure1LED-ID positioning process 图1LED-ID定位技术思路

可见光通信系统研究

可见光通信系统研究 摘要 目前室内无线通信能满足要求的最好选择就是白光LED。白光LED在提供室内照明的同时,被用作通信光源有望实现室内无线高速数据接入。目前,商品化的大功率白光LED功率已经达到5W,发光效率也已经达到90lm/W,其发光效率(流明效率)已经超过白炽灯,接近荧光灯。白光LED的光效超过100lm/W并达到200lm/W(可以完全取代现有的照明设备)在不久的将来即可实现。因而LED照明光通信技术具有极大的发展前景,已引起人们的广泛关注和研究。论文主要对基于白光LED的室内可见光通信系统进行了研究。 本文在对白光LED用作通信光源时的伏安特性、光谱特性和调制特性等物理特性做深入分析的基础上,重点研究了白光LED照明光源通信系统的组成结构和系统设计,并设计出了白光LED调制和发射电路。给出了一种求LED照明灯室内布局的方法,仿真结果表明,该方法可以较好地解决可见光通信系统的室内LED照明灯的最优布局问题。采用直射式链路形式和光强度调制一直接检测技术,可以实现对白光LED的高速调制,并设计出了用于接收可见光信号和信号解调的光接收电路,完成了白光LED的可见光通信收发实验并给出了实验结果。 绪论 VLC VLC是一种在白光LED技术上发展起来的新兴的无线光通信技术。白光LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点,特别是其响应灵敏度非常高,因此可以用来进行超高速数据通信。与传统的射频通信和FSO相比,VLC具有发射功率高、无电磁干扰、节约能源等优点,在VLC系统中,白光LED具有通信与照明的双重作用,这是因为白光LED的亮度很高,且调制速率非常高,人的眼睛完全感觉不到光的闪烁,因而VLC技术具有极大的发展前景,已引起人们的广泛关注和研究。 与FSO和射频通信相比,VLC主要有一下几个优点: 1 可见光对人体相对安全,无伤害。Vlc系统主要使用室内LED照明灯来传送数据,对人体辐射小。 2 VLC无处不在。几乎生活中的每一处都有照明灯,因此用于通信的照明灯可以安装在任何地方,可以比较方便的传输无线数据。 3 发射功率较高。相比于红外通信,由于红外通信对人的眼睛损伤较大,发射功率需要压制到相当低,系统的性能因此将受到严重的限制。而对于射频通信,其射频信号对人体的损伤又比较大,也需要限制其

浅谈可见光通信及其应用

浅谈可见光通信及其应用 如今,无线通信技术已经非常发达,我们已经能够轻松地在生活中的任何地方任何时间通过无线网络接入互联网。随着网络频段资源的枯竭,以及网络干扰,网络泄密问题的日益严峻,能克服上述问题新的网络通信技术应运而生,其中最有发展前景的当属可见光通信技术。 可见光通信技术,是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的一种传输技术。将高速因特网的装置连接在照明装置上,插入电源插头即可使用。与目前使用的无线局域网相比,“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号,其通信速度可达每秒数十兆至数百兆,未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端,只要在室内灯光照到的地方,就可以长时间下载和上传数据。该系统还具有安全性高的特点:用窗帘遮住光线,信息就不会外泄至室外。另外,可见光通信建立在照明灯的基础上,不需要额外供电系统,同时减少电磁辐射对人的影响。可见,在家庭应用领域,可见光通信相比现在的无线电波是有很大优势的。 可见光通信还将在一些对电磁信号敏感的领域发挥重要作用。例如,飞机上的通讯需求将可得到满足。目前无线终端发出的射频信号会对飞机的导航和通讯系统造成干扰,容易影响飞行安全,所以飞机上乘客的通信愿望是要被限制的,但是有了可见光通信,只需在飞机上加装一个中央控制器,将接收到的卫星信号输送到乘客座位上的LED阅读灯上,此时的LED阅读灯作为一个网络接入点,接收并发射信息,放置在其下方的笔记本电脑就能接入互联网;再比如医院,高频电磁波类型的无线通信干扰可能会对某些仪器造成损害,特别是在手术中,那

可见光通信 数字通信文献综述

数字通信文献综述: 可见光通信的关键技术 和应用 第1章可见光通信概述

一、背景和概念 光通信的发展最初是从可见光通信开始的,比如旗语以及古代军事上的烽火狼烟都可以看做是可见光通信的最原始形式,但是在现代通信中,由于缺乏实用的光源和高信道衰落,所以在光纤出现后,发展方向迅速转向光纤通信。 本世纪初,随着短路无线通信的兴起和基于固态新型照明的大功率LED的不断发展,人们提出了可见光通信(Visible Light Communication,VLC),VLC的理论基础在于通过让LED 通/断切换的足够快以至于人眼无法分辨从而来传输数据。 在足够先进的技术支持下。每种新的LED灯也能以有线方式接入网络,是室内任何设备实现无所不在的无线通信,并且不增加已经拥挤不堪的射频带宽负担,形成了新的短距光无线通信的应用。 白光LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点,特别是其响应灵敏度非常高,因此可以用来进行超高速数据通信。利用这种技术做成的系统能够覆盖灯光达到的范围,接收设备不需要电线连接,与传统的射频通信和FSO相比,VLC具有发射功率高、无电磁干扰、节约能源等优点,在VLC系统中,白光LED具有通信与照明的双重作用,这是因为白光LED的亮度很高,且调制速率非常高,人的眼睛完全感觉不到光的闪烁,因而VLC技术具有极大的发展前景,已引起人们的广泛关注和研究。

二、主要发展过程 2000年,日本庆应大学的Tanaka等人和SONY计算机科学研究所的Haruyama提出利用LED灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统。 2002年,Tanaka和Komine等人对LED可见光通信系统展开了具体分析,并于同年正式提出了一套结合电力线载波通信和LED可见光通信的数据传输系统。 2008年,在东京国际电子展上,日本太阳诱电公司向全世界首次现场展出了白光LED的通信系统,当时,它的最大传输距离仅20cm。 2009年,牛津大学的Brien等人利用均衡技术实现了100 Mbit/s的通信速率,并与次年展出了室内可见光通信演示系统,利用16个白光LED通信,完成了4路高清视频实时广播。 2010年,德国 Fraunhofer Henrich Hertz Institute 实验室的科研人员将这一通信速率提高到513 Mbit/s,创造了当时可见光通信速率的世界纪录。当时的可见光通信还不叫LiFi,而是VLC(Visible Light Communication)。 2011年,爱丁堡大学哈拉尔德哈斯教授演示了带有信号处理技术的LED灯泡如何将高清视频传输到电脑上,并将可见光通信命名为LiFi(Light Fidelity)。 2013年,来自英国多所高校的研究者们将LiFi的通信速率刷新到高达10Gb/s。

可见光通信研究现状

可见光通信技术研究现状介绍 作为一种新兴的通信技术,LED可见光通信提出的历史不算久远,早在2000年以前,就有研究人员提出利用LED发出的光来进行通信的设想,并付诸实验,实现了一些简单的通信系统[1-6]。在这些设想中,最具代表性的是香港大学的Grantham Pang于1999年提出的实现方案,他们的实验小组搭建并演示了基于可见光LED的音频信号传输系统[3]。这些设想方案提出时,LED照明技术还没有受到重视,对LED可见光通信的关键技术也没有进行深入研究,其影响力有限。 2000年,日本Keio大学M. Nakagawa教授领导的研究团队提出了一种利用白光LED实现室内可见光接入的方案,并针对室内可见光通信信道进行建模仿真和分析计算,实现了10Mbps的室内可见光通信接入方案[8],正是这一成果被视为可见光通信领域具有影响力的开创性研究,之后,可见光通信技术开始受到世界各地研究人员的重视。 1 国外研究现状 1.1 日本方面 日本方面,在庆应义塾大学(KeioUniversity)的M. Nakagawa研究团队提出LED可见光通信的接入方案后,这种技术在日本国内非常受重视。先后有名古屋大学(Nagoya Univesity)、东京理科大学(Tokyo University of Science)、长冈技术科学大学(Nagaoka University of Technology)、日本电信电话(NTT Cooperation)的科研团队参与研究。在可见光通信的各类应用方面,日本的研究人员做了大量的工作,从局域网高速互连、LED显示器数据下载、智能交通系统、智能灯塔到测量等种类繁多。 2001年,庆应义塾大学的研究人员首先研究了利用交通灯进行可见光通信,并对系统的调制方式、所需的信噪比以及通信速率等特性[9]进行了分析。同年,他们研究了OOK调制技术和OFDM技术在室内可见光通信的应用。研究结果表明:OOK调制方式在较低速率下(如100Mbps以下)非常有效,而在高速率情况下,选择OFDM调制方式性能更佳[10]。之后,他们又进一步提出在道路照明系统中加入可见光通信功能,以减少交通事故的发生,通过用符合照明要求的LED进行实验获得成功[11]。2004年,M. Nakagawa研究团队对LED室内可见光通信系统的可行性进一步分析,对光源进行建模,仿真了在多盏灯照射下室内光照分布、信道冲激响应,并对有无反射情况下的室内信噪比分布、符号间干扰等参数进行了研究。在此基础上,他们还研究了接收端FOV(Field of View)视场角大小对系统速率的影响,并得到结论:当接收端视场角足够小时,可见光通信的

可见光通信

兰州交通大学本科生课程设计 中文题目:可见光通信技术的应用 英文题目: The Application of The VLC Technology 课程:现代传输技术 学院:电信学院 专业:通信工程 班级:通信1302班 组长:XXX 组员:XXX XXXXXX 指导教师:高丽 完成日期: 2016年7月 7 日 成绩:

目录 目录 摘要 (1) Abstract (1) 1 可见光(VLC)通信技术概述 (2) 1.1 VLC的研究背景 (2) 1.2 VLC的简介 (2) 1.3 VLC的发展现状 (2) 1.4 VLC的特点 (4) 2.传输原理 (5) 2.1概述 (5) 2.2组成 (5) 2.3 信号调制 (5) 2.4 信号解调 (6) 2.5关键技术研究 (7) 2.5.1光源 (7) 2.5.2光源布局 (7) 2.6最佳LED灯个数 (7) 2.7接收机FOV的选择 (8) 2.8不同光路径引起的ISI (8) 3可见光通信应用 (9) 3.1创新应用 (9) 3.2存在问题 (9) 3.3 VCL的基本应用 (10) 3.3.1室内(Indoor)应用 (10) 3.3.2室外(Outdoor)应用 (11) 3.4可见光的应用延伸 (12) 3.4.1实现室内定位导航 (12) 3.4.2 灯光无线 (14) 3.4.3结束乘飞机无通信时代 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)

摘要 用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一,是一项有发展前景的新兴技术。这也将可见光通信技术带到了众人的面前。可见光通信技术是一种新兴的无线光通信技术,随着白光LED的发明及应用,可见光通信技术得到了良好的发展。白光LED不仅可以提供室内照明,而且可以应用到无线光通信系统中满足室内个人网络需求。在照明方面,白光LED的节能、环保等特点被认为终将取代荧光灯、白炽灯等传统照明光源,成为下一代固体照明光源。与此同时,白光LED又具有响应时间短,加之其具有高速调制特性,可以设计出基于白光LED的室内可见光无线通信系统。由此设计出的基于白光LED的室内可见光无线通信系统,与传统的红外和无线电通信相比,具有发射功率高、无电磁干扰和无需申请频谱资源等优点。文章详细介绍了可见光通信技术在国内外的研究现状,分析了其关键技术,阐述了其巨大的优点以及应用领域上的发展趋势。 关键词:可见光通信、技术优势、发展历史、关键技术、应用展望 Abstract It is one of hot spots of optical wireless communication research field in abroad that using whiteLED light source as base station to transmit information through wireless mode currentl y, which is an promisingnew technology. This trend brings the visible light communication int o our attention. Visible light communication technology is an emerging wireless optical communication technology. The visible light communication technology has a good development with the invention and application of LED white light. White LED can not only provide indoor lighting, but also can be applied to wireless optical communication system network to meet the individual needs of the indoor. In the lighting, white LED has energy-saving, environmental protection and other features, that fluorescent, incandescent,In this paper I introduce the current situation of visible light communication by white LEDs at home and abroad in detail, analyze the key techniques and clarify the advantag es and development trend of thesystem. Key Words:visible light communication, advantages, key technologies, developing history, dev elopments

可见光通信技术及其应用

可见光通信技术及其应用 与目前使用的无线局域网(无线LAN)相比,“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号,其通信速度可达每秒数十兆至数百兆,未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端,只要在室内灯光照到的地方,就可以长时间下载和上传高清晰画像和动画等数据。该系统还具有安全性高的特点。用窗帘遮住光线,信息就不会外泄至室外,同时使用多台电脑也不会影响通信速度。由于不使用无线电波通信,对电磁信号敏感的医院等部门可以自由使用该系统。 无需WiFi信号,点一盏LED灯就能上网。一种利用屋内可见光传输网络信号的国际前沿通讯技术在实验室成功实现。研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠,灯光下的4台电脑即可上网,最高速率可达3.25G,平均上网速率达到150M,堪称世界最快的“灯光上网”。可见光通讯被称为Lifi。 无线电信号传输设备存在很多局限性,它们稀有、昂贵、但效率不高,比如手机,全球数百万个基站帮助其增强信号,但大部分能量却消耗在冷却上,效率只有5%。相比之下,全世界使用的灯泡却取之不尽,尤其在国内LED光源正在大规模取代传统白炽灯。只要在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片,便可让灯泡变成无线网络发射器。 可见光通讯安全又经济。科研人员不仅在实验室环境中利用可见光传输网络信号,并且实现能够“一拖四”,即点亮一盏小灯,4台电脑即可同时上网、互传网络信号。光和无线电波一样,都属于电磁波的一种,传播网络信号的基本原理是一致的。 给普通的LED灯泡装上微芯片,可以控制它每秒数百万次闪烁,亮了表示1,灭了代表0。由于频率太快,人眼根本觉察不到,光敏传感器却可以接收到这些变化。二进制的数据就被快速编码成灯光信号并进行了有效的传输。灯光下的电脑,通过一套特制的接收装置传输信号。有灯光的地方,就有网络信号。关掉灯,网络全无。与现有WiFi相比,未来的可见光通讯安全又经济。WiFi依赖看不见的无线电波传输,设备功率越来越大,局部电磁辐射势必增强;无线信号穿墙而过,网络信息不安全。这些安全隐患,在可见光通讯中“一扫而光”。而且,光谱比无线电频谱大10000倍,意味着更大的带宽和更高的速度,网络设置又几乎不需要任何新的基础设施。 可见光通信由于具有众多的优点,因此在很多领域具有巨大的应用前景。 (1)照明与通信 白光LED 可以同时被用于照明与通信,因此信息可以在室内环境下进行广播,并 同时满足照明的需求。此外,可见光通信还可以实现手持终端之间的点对点通信,由于发散角较小,因此可以有效地降低传输损耗,实现高速通信。 (2)视觉信号与数据传输

LED可见光通信开题报告

武汉工业学院学生毕业设计(论文)开题报告表

为二进制OOK(开关键控)编码。但由于OFDM可以有效地对抗多径传播所造成的符号间干扰,其实现复杂度比采用均衡器的单载波系统小很多。因此采用OFDM调制技术具有良好的发展前景。 2.LED驱动设计 因为LED正向伏安特性非常陡(即正向动态电阻特别小),于是给LED供电不会像普通白炽灯那样直接用电压源供电,否则电压波动稍微增大,电流就会急剧增大到将LED烧毁的程度。因此为了能够稳定LED的工作电流,保证LED能够正常并稳定地工作,各种各样的LED驱动电路就应运而生。在LED可见光通信中,由于几百兆的数据传输速率,要求LED 光源急速点亮与熄灭,必需考虑LED的响应时间,这也对LED驱动电路提出了更高的要求。 3.LED伏安特性 由前节我们已经知道了LED具有普通二极管的伏安性,可分为工作区、正向死区、截止区和击穿区四个区。为了使LED能够达到正常发光的目的,就要保证能够使他的状态稳定在工作区。 4.LED调制特性 白光LED的响应时间通常在纳秒级,因此,白光LED可以达到极高的调制速率,这也是LED在可见光通信受到欢迎的原因。白光LED的最大调制速率是指在一定的调制方法下,LED 输出的光亮度降低至某一个低频参考值的二分之一时刻的频率。据实际经验知道,不同的LED调制速率是不同的,他基本由LED本身的特征决定。在LED上通过较低的电流时结电容是限制调制速率的主要原因,也就是零偏压情况下LED的电容值。而当偏置电流逐渐提高时,这时调制速率就基本由注入到有源区的载流子的寿命来确定。 LED的另一个参数值响应时间也需要我们考虑。响应时间是用来描述LED亮度随开关闭合反应快慢的。响应时间我们可以定义为LED由点亮到熄灭或由熄灭到点亮所延迟的时间的长短。上升时间t1表示LED的由熄灭到点亮时间用的时间也就是指从闭合开光从发光亮度上升到额定功率的10%开始计时直到亮度达到额定功率的90%所需要的时间。同理,下降时间t2是指LED由发亮到熄灭时间定义为LED由正常点亮,断开开关后,亮度降至额定功率

可见光通信报告

可见光通信报告 —陈晨1.概述 可见光通信(VLC)是将可见光用于短距离(5m以内)的光无线(OW)通信系统。若干种光源,如LED/LD可作为光源。数据能够通过光通/断切换得足够快,以致于闪烁使人眼无法分辨来发送。 VLC具有如下优点:对人安全;避免了射频的限制;出于安全考虑,有些地方禁止使用射频通信,如医院和飞机;与相邻射频信号之间的互相干扰可能会限制Wi-Fi的使用,而可见光基本上不存在干扰问题,相邻光束可以交叉通过,只要它们的目的地不同就可以了。 2.结构 VLC结构由两个部分组成,一个是VLC发送部分,另一个是VLC接收部分。发送部分能使用任一类LED光照明。VLC发送部分必须具有用于照明和传输性能的PHY/MAC功能。VLC接收部分能支持任一类能避免其它光干涉的光二极管(PD)。两者的公共部分是VLC PHY和MAC。VLC PHY具有用于一种无线通信的一种调制和线路编码。VLC MAC必须支持不同的应用。

3.规范 两个与相关眼和皮肤安全规范的问题:可见光闪烁和可见光强度。 VLC的PHY调制能使光闪烁。光闪烁可能对人/动物产生有害健康的影响。光闪烁是一种视觉不稳定的印象,这种印象由一个光亮度或光谱分布随时间变动的光刺激而产生。临界闪烁频率(CFF,即闪烁融合门限)是一个观察者由间歇光感觉到完全稳定感觉的频率。 要求:甚至即便是低比特率或成组数据传输时,VLC调制频率必须高于CFF 门限: 》1 /最小闪烁频率是200HZ(=5ms) 》每个最大闪烁时间周期(MFTP)的亮度必须全部相等。 4.发送光角 光轴被设定为包含光口设备的接口:发送器:扩张角;接收器:视场。

可见光通信

可见光通信技术前景广阔的通信新领域

目录 前言 (2) 可见光通信技术介绍 (2) 可见光通信技术的特点 (3) 光通信的发展历程 (4) 可见光通信技术的发展 (5) 应用邻域 (7) LED灯=高速网络连接 (7) 未来飞机上也能打电话 (8) “光通讯”将挺进传统通讯禁区 (8) “光通讯”运用于日常生活中 (9) 参考文献 (10)

前言 在通信技术发达的现在,网络信号的传输速度与方式已经有了大幅度的提高与改进。但在多年的应用检验下,这些网络信号传输方式仍旧存在一些众所周知的不足。以现如今流行的Wi-Fi举例:它存在地区限制,在同一时间容纳的用户数量的限制,稳定性与抗干扰能力也有待提高。 但是你可曾想过有这么一天,有灯光的地方,就有网络信号。点一盏LED灯,就能上网。只要一盏1W的LED灯珠,就能够“一拖四”,使灯光下的4台电脑同时上网,平均上网速率达到150M,这样的方便快捷到秒杀Wi-Fi的新技术你向往吗? 而这种技术便是被称为Li-fi的可见光通信技术。 可见光通信技术介绍 可见光通信技术(Visible Light Communication,VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体,不使用光纤等有线信道的传输介质,而在空气中直接传输光信号的通信方式。它能够同时实现照明与通信的功能,具有传输数据率高,保密性强,无电磁干扰,无需频谱认证等优点,是理想的室内高速无线接入方案,在全球已经成为了研究的热点。与目前使用的无线局域网(无线LAN)相比,“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号,其通信速度

可达每秒数十兆至数百兆,未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端,只要在室内灯光照到的地方,就可以长时间下载和上传高清晰画像和动画等数据。 可见光通信技术的特点 无线电信号传输设备存在很多局限性,它们稀有、昂贵、但效率不高,比如手机,全球数百万个基站帮助其增强信号,但大部分能量却消耗在冷却上,效率只有5%。相比之下,全世界使用的灯泡却取之不尽,尤其在国内LED光源正在大规模取代传统白炽灯。只要在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片,便可让灯泡变成无线网络发射器。 该系统还具有安全性高的特点。用窗帘遮住光线,信息就不会外泄至室外,同时使用多台电脑也不会影响通信速度。由于不使用无线电波通信,对电磁信号敏感的医院等部门可以自由使用该系统。而且,光谱比无线电频谱大10000倍,意味着更大的带宽和更高的速度,网络设置又几乎不需要任何新的基础设施。

基于MIMO技术的可见光通信系统的研究

基于MIMO技术的可见光通信系统的研究 王旭颖;梁忠诚 【期刊名称】《光通信技术》 【年(卷),期】2013(037)001 【摘要】Discussed the application of MIMO in visible light parallel communication system, explore and, construct a more efficient VLC parallel communication system which is suitable for indoor. According to this plan set up a physical demonstration system and to validate its feasibility, the lens is applicated to build the imaging system, further improved the system model, the feasibility of this method has been verified by the experiment.%讨论了MIMO技术思想在可见光并行通信系统中的应用,探索并构建了一种更加高效的室内VLC并行通信系统.根据该方案搭建了实物演示系统,验证了其可行性,应用透镜搭建成像系统,进一步完善了系统模型,通过实验演示验证了其可行性. 【总页数】4页(56-59) 【关键词】可见光通信;LED;并行通信;MIMO 【作者】王旭颖;梁忠诚 【作者单位】南京邮电大学光电工程学院,南京210046 【正文语种】中文 【中图分类】TN929.1 【相关文献】 1.MIMO室内可见光通信系统仿真研究 [J], 王涛; 胡文芳; 李梅菊

可见光通信概述

可见光通信及其关键技术研究 摘要:用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一,是一项有发展前景的新兴技术。这也将可见光通信技术带到了众人的面前。文章详细介绍了可见光通信技术在国内外的研究现状,分析了其关键技术,阐述了其巨大的优点以及应用领域上的发展趋势。 关键词:可见光通信、技术优势、发展历史、关键技术、应用展望 Studies on the visible light communication and itskey technologies Jieyong He Optical Engineering, School of Physics, Sun Yat-sen University, User ID:15212250 Abstract It is one of hot spots of optical wireless communication research field in abroad that using whiteLED light source as base station to transmit information through wireless mode currently, which is an promisingnew technology. This trend brings the visible light communication into our attention. In this paper I introduce the current situation of visible light communication bywhite LEDs at home and abroad in detail, analyze the key techniques and clarify the advantages and development trend of thesystem. Key Words:visible light communication, advantages, key technologies, developing history, developments 1可见光通信介绍 近年来,被誉为“绿色照明”的半导体(LED)照明技术发展迅猛。与传统照明光源相比,白光LED 不仅功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保,更具有调制性能好、响应灵敏度高等优点。利用LED 的这种特性,它用作照明的同时,还可以把信号调制到LED 可见光束上进行传输,实现一种新兴的光无线通信技术,即可见光通信(indoor visible light communication,VLC)技术。 1.1可见光通信技术概述 一直以来,在一个人的头顶上画一个闪亮的灯泡,被用来象征一个发明家的灵光乍现,但是德国物理学家哈拉尔德·哈斯(Hass H.)由灯泡本身“点亮”了奇思妙想:依赖一盏小小的灯,将看不见的网络信号,变成“看得见”的网络信号。哈斯和他在英国爱丁堡大学的团队最新发明了一种专利技术,利用闪烁的灯光来传输数字信息,这个过程被称为可见光通信,人们常把它亲切地称为“LIFI”,以示它能给目前以WIFI为代表的无线网络传输技术可能带来革命性的改变。 可见光通信(VLC)是将发光二极管(LED)等可见光发出的肉眼察觉不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的。VLC结构由两个部分组成,一个是VLC发送部分,另一个是VLC接收部分。发送部分处,将需要传输的数据加载在光载波信号上,并进行调制,然后到达接收部分,即利用光电转换器件接收光载波并解调以获取信息。 可见光通信系统能够覆盖灯光所能达到的范围,不需要电线连接。与目前使用的无线局域网(无线LAN)相比,可见光通信系统可以利用照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号,其通信速度可达每秒数

可见光通信应用前景与发展挑战

Telecom Power Technology Feb.?25,2019,Vol.?36?No.?2? 2019年2月25日第36卷第2期 通信技术 · 217 · doi:10.19399/https://www.sodocs.net/doc/b710849302.html,ki.tpt.2019.02.095 可见光通信应用前景与发展挑战 朱振坤 (湖北经济学院 信息与通信工程学院,湖北 武汉 430000) 摘要:传输介质创新往往会掀起新通信技术革新的浪潮。自从可见光被尝试用作信息传输媒介起,可见光通信技术(Visible Light Communication,VLC)在短短数年间迅速成为无线通信技术领域的研究热门课题。可见光通信继承了LED 反应速度快、不受电磁干扰及可靠性高等优点,在照明的同时实现了无线通信。基于此,在系统介绍可见光通信结构和特点的基础上,重点介绍了可见光通信的应用前景,并分析讨论了可见光通信的一些关键技术和可见光通信未来的发展挑战。 关键词:可见光通信;白光LED;uplink Application Prospects and Development Challenges of Visible Light Communication ZHU Zhen-kun (College of Information and Communication Engineering,Hubei University of Economics,Wuhan 430000,China)Abstract :The innovation of transmission media often leads to the wave of innovation of new communication technology. Since visible light has been tried as an information transmission medium ,Visible Light Communication (VLC ) has rapidly become a hot research topic in the field of wireless communication technology in a few years.Visible light communication inherits the advantages of fast response speed ,no electromagnetic interference and high reliability of LED ,and achieves wireless communication while illuminating.Based on this ,the structure and characteristics of visible light communication are introduced systematically.The application prospects of visible light communication are emphasized.Some key technologies of visible light communication and the development challenges of visible light communication in the future are analyzed and discussed. Key words :visible light communication ;white LED ;uplink 0 引 言 受益于半导体技术的高速发展和LED 照明的广泛应用,VLC 使用LED 作为可见光光源,拥有LED 反应速度快、不受电磁干扰及可靠性高等优点,在照明的同时实现了无线通信[1]。从一百多年前贝尔提出photophone 起,经过各类激光器与LED 的逐步发明与应用,VLC 的概念在21世纪初被正式提出,并很快成为了欧、美、日等国家角逐通信技术的前沿阵地,国内以中国科学技术大学为代表的高校和研究机构在VLC 理论与实验方面取得了诸多突出成果。但是,VLC 现阶段还未趋于成熟,在生活与工业中的推广应用尚有许多技术难点需要解决。 1 基本结构及其特点 无线通信系统逻辑上一般都由下行链路(downlink ) 和上行链路(uplink )两部分组成,VLC 作为无线通信的一种也同样如此。以典型的室内可见光通信系统为例,VLC 基本结构如下。1.1 下行链路 下行链路由LED 光源、光电检测器(PD )及信号处理单元组成。其中,LED 光源与信号处理单元组合可发射调制可见光,构成发射部分;PD 与信号处理单元接收发射光并转换处理获得原始信息,构成接收部分。由于两部分间存在多条光路径,每种路径上从发 射到接收耗时不同,因而存在码间干扰(ISI )。1.2 上行链路 相较于下行链路,uplink 的LED 光源发射面积和发射角要小得多,同时uplink 的PD 安装在吊顶上,用来接收用户光信号。除去上述区别外,uplink 和downlink 的组成结构基本相同。 实际使用的可见光网络是由全双工VLC 系统组成的网络,全双工VLC 系统通过在通信双方对称配置上述uplink 和downlink 实现双向同时工作。由于VLC 系统中LED 光源高速调制,人眼察觉不到灯光的明暗交错,因而其通信功能对LED 照明没有影响。VLC 系统一般设计采用强度调制直接检测(IM-DD ),这种方式的特征在于Optical receiver 所接收到的光信号来自多个光源,即使部分光路径被遮挡仍旧可以实现通信,大大提高了系统可靠性。 VLC 由于光源的特殊性,表现出许多优于传统光通信(Optical Communication )和射频通信(RF Communication )的特点。第一,不受许可证限制。可见光不在无线电频谱管制范围内,因而不受许可证限制。第二,安全性。可见光对人基本没有伤害,将照明使用的可见光作为通信介质安全性极高。第三,保密性。在封闭空间内,可见光无法穿越砖墙,因而外界无法获取通信内容,可以有效防止信息外泄。第四,不会产生电磁干扰。这一点对于飞机和医院极为重要,因为这些场合对于电磁干扰有着严格限制。此外,可见光资源丰富、发射功率高等均为VLC 优势。然而,由于VLC 通信路径损失较大,性能受温度影响较明显,因而目前无法取代RF Communication 。因此,如何克服这些劣势成为了VLC 研究的热门课题。 收稿日期:2018-11-14 作者简介:朱振坤(1997-),男,湖北黄冈人,本科,主要研究方向为电子信息工程。

可见光通信技术的发展趋势

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/b710849302.html, 可见光通信技术的发展趋势 作者:魏访 来源:《电子技术与软件工程》2017年第19期 摘要依托LED光源的快速调制特征,可达成集照明、通信于一体的可见光通信。文章通过阐述可见光通信技术,分析可见光通信关键技术,对可见光通信技术应用前景展开探讨,旨在为如何促进可见光通信技术有序健康发展研究适用提供一些思路。 【关键词】可见光通信技术发展应用前景 依托LED光源的快速调制特征,可达成集照明、通信于一体的可见光通信。可见光通信关键技术是基于对三维融合的达成,将芯片模块加在LED灯电路中,进而实现无线路由器、通信基站以及GPS等功能。相较于传统技术,可见光通信技术凭借其可利用频带宽、安全性高,无电磁干扰,无需频段许可授权等优势,为新型多媒体通信发展提供了可靠保障。由此可见,对可见光通信技术的发展趋势开展研究,有着十分重要的现实意义。 1 可见光通信技术概述 可见光通信技术是借助LED发出高速明暗闪烁信息以实现信息传递,LED每秒闪烁速可达数百万次。可见光通信技术是移动系统的一种补充接入方式,有着极为丰富的频率资源,可为用户提供丰富的无线频谱,实现在电磁信号敏感或电磁受限前提下的便捷使用。可见光通信系统,如图1所示,以LED照明设备对无线局域网基站进行取代,无需再装置任何其他基础设施。仅需在LED照明范围内,便可达成不间断高速数据传输,速率在每秒数十兆到数百兆之间,其光谱宽可达到无线电频谱宽的万倍以上。除此之外,可见光通信系统有着十分可靠的安全性,仅需拉上遮光帘,便可防止出现信息泄漏情况。 2 可见光通信关键技术相关研究 2.1 发光二极管个数 可见光通信系统中,技术人员往往将发光二极管装置于房间阳光最大辐射角处,以尽可能对房间各个角度进行覆盖。然而受行人遮挡影响,光源接收机表面极易产生阴影,进而对可见光通信成效造成不利影响,为了防止引发该种情况,技术人员应当尽可能降低阴影的影响。对于房建照明而言,照明灯越多,则房间亮度越高,照明效果越显著,同时光源接收功率也越大。阴影影响得到消除,然而可见光通信系统性能依旧未得到显著改善,这是因为受光源存在一定差异影响,形成的光路径便会不同,并且不同光路径还会产生各种程度的码间干扰。由此表明,伴随发光二极管灯数量的增多,码间干扰水平会不断升高。倘若系统码率为 1000Mbps,则可将发光二极管数量调节为约3个。 2.2 接收机选择技术

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