应用于高速可见光通信系统的专用集成电路研究（英文）

提出了1种应用于可见光通信的预加重电路来提高可见光通信系统的带宽.该芯片采用TSMC0.18μm标准CMOS工艺实现,实现了对LED的预加重目的,达到了展宽LED带宽的设计目标.最终通过测试对电路进行了验证,分析波形、-3 d B带宽等实验数据,结果显示,采用预加重电路后,LED的3 d B带宽得到了明显提升,从补偿前的12 MHz在提高到了补偿后的102 MHz,增大了8.5倍.因此,预加重电路可以有效地扩展可见光通信系统的物理带宽.整个芯片面积600×800μm~2,功耗为1.41 mW.     

大型购物中心的PLC智能照明控制系统设计

本文根据系统的设计要求,分析了硬件的采用和软件的设计问题。室内主PLC利用内部时钟功能,根据触摸屏设定的时间自动完成室内照明控制。室内PLC与室外的四个PLC采用设计简单的串行PLC链接通信方式,实现室外照明监控。实践证明,该设计使硬件电路得到简化,保证了系统可靠运行,节省人力财力,取得良好效果。     

移动场景下一种可见光通信系统的设计与实现

与传统无线通信技术相比,新兴的无线通信技术——可见光通信(visible light communication, VLC)具备照明和通信双重功能,因具有不占用无线电频谱,没有电磁干扰和辐射等优点而受到广泛关注.在已有的可见光通信技术研究的基础上,对可见光调制和编码方式进行了进一步研究,提出了一种发光二极管(light emitting diode, LED)光源布局方式并设计了专门的驱动电路,实现了大范围的可见光覆盖,设计并实现了基于移动场景下的可见光通信系统.在可见光发送端距离接收端3 m的情况下,实现了接收端在移动状态下的灵敏接收(接收时延200 ns),可见光通信速率可达到0.5 Mbit/s,有效光覆盖范围达到5 m×5 m.     

迟楠:与光一起并肩奔跑的人

正2000年,日本研究者首次提出并仿真了利用LED照明灯作为通信基站传输信号的室内通信系统。同年,迟楠正在北京邮电大学学习研究光纤通信。2010年,迟楠转变研究方向进入可见光通信领域,并带领团队在2013年将网络信号接入一盏1W的LED灯珠,实现了灯光下的4台电脑连网,创下可见光无线通信领域单向传输速度每秒3.7G的纪录。8年的时间,这位后来居上的女科学家在可见光通信领域奋起直追,不断刷新可见光通信的速率。     

LED路灯模拟控制系统的设计与实现

设计了一套LED路灯模拟控制系统。系统采用单片机控制,由支路控制器和单元控制器构成,控制器间采用多机串行通信方式通信,以两路1W的LED灯控制系统模拟两个单元控制器,采用恒流电路驱动,通过多种控制方式,如定时控制、根据环境光线明暗控制、根据交通情况控制及LED灯的短路和断路故障报警等,实现了LED灯的节能和智能控制。制作表明,本系统达到了较高的技术指标.     

基于可见光LED的无线语音通信系统的设计

常见的无线通信有射频通信、红外等,但是射频通信受无线频段限制,红外对人眼有很多影响,而且功率受限,本系统采用可见光LED实现无线通信,属于模拟通讯,利用VCO实现调频,PLL实现解调,使用基本光学及电子元件,包括发光二极管(LED)、光电接收二极管、电压控制振荡器(VCO)、锁相环(PLL),具有优良的信噪比(S/N)的特点的语音传输.作为一个光电的设计方案,该系统成功的集成了自由空间光通信、频率调制、信号处理和模拟电子设计.     

一种基于可见光通信的无线局域网系统设计与仿真

可见光通信是一种采用白光LED作为光源的光无线通信技术,具有发射功率高、无处不在、无电磁干扰、节约能源等优点。提出一种基于可见光通信的无线局域网系统,给出了可见光无线局域网的关键组成部分的设计方案。仿真结果表明,基于该方案的可见光通信系统可以满足无线局域网内用户通信的需求,具有较好的通信性能。     

基于FPGA和AOM的μ律语音光通信系统

为了探索中低速率编解码算法在语音光通信方面的应用,设计了一套基于FPGA(现场可编程门阵列)和AOM(声光调制器)的μ律算法语音光通信系统;系统优化了μ律语音编解码算法,并将其移植到FPGA中,采用大气信道,双光路,全双工工作方式;光源为637 nm激光器和大功率LED,对激光器采用AOM(声光调制器)进行外调制,对LED进行内调制;利用系统进行了近距离双工通信和室内80 m距离通信实验,传输速率80 kbps,MOS≥3.0,信道误码率分别低于0.000 1%和0.001 2%,持续通话时长分别为2.3 h和1.5 h;结果表明:通信系统可以实现中低速率语音光通信。     

一种新型智能电源箱的设计

为保证大型火灾报警预测控制通信的可靠性,研制了一种用PIC单片机控制的AC-DC智能自动切换主备电源,时其工作原理和性能及系统功能进行描述,给出了A/D转换和显示程序框图,并给出了电路切换充放电切换、电压和电流检测及电压转换电路.样机经长时间运行,证明其性能能满足实际需要.     

LED可见光通信演示实验装置的设计与研制

为了引入可见光通信实验内容和提高实验可操作性,该文研制了一套LED可见光音视频传输装置。基于可见光通信原理,自主设计了视频及音频两用传输结构,并在此基础上开发了LED可见光通信演示实验、传输距离与通信质量的探究实验和光接收角度与通信质量的探究实验。实践表明,该装置取材简单、操作方便、演示效果直观,能够帮助学生深入了解可见光通信的本质,起到良好的实验教学作用。     

室内白光LED照明通信的现状与展望

白光LED具有电光转换效率高、节能、可靠、使用寿命长、高速调制特性,是公认的下一代绿色照明产品。室内白光LED照明通信是将LED照明技术和光通信技术相结合产生的一种新技术,这种通信的距离从数米到数十米,具有安全节能、通信容量大等显著特点,作为一个全新的无线通信手段,已经引起国内外越来越多的关注,是今后无线通信的一个重要方向。介绍了国内、外室内白光LED照明通信发展现状,分析了应解决的关键技术,并预测了室内白光LED照明通信的发展趋势。     

LED可见光通信系统驱动电路的设计

可见光通信是一种新型的无线通信技术,利用LED实现照明和信号的无线传输,而LED驱动电路对可见光通信系统具有重要作用,影响光源的发光效率和信号的传输距离。通过对LED驱动原理的分析,设计了基于直流驱动和交流驱动的LED可见光通信系统的驱动电路。结果表明,设计的驱动电路可以有效进行信号的无线传输,实现了无线通信和照明功能。     

紫外无线光通信系统研究

紫外光通信是一种极具潜力的近距离通信方式,分析了紫外光大气传输特性和系统信道模型,利用紫外光的散射特性来有实现抗干扰非视距近距离通信这一难题;以紫外LED和光电倍增管分别作为通信系统光源、光电探测器,采用脉冲编码调制和循环冗余编码方式,设计并研制了一套紫外无线光通信系统样机,实现了小角度的实时数据通信,通信速率为9.6 kbps,误码率1%以内,通信距离为5 m以内。     

白光LED无线光通信系统研究

可见光通信技术是基于白光LED照明光源的无线光通信技术,在电磁干扰场合可代替射频通信,应用前景很广阔。目前白光LED在提供室内照明的同时,已被用作通信光源实现室内无线高速数据通信。本文主要研究的是白光LED加载数字信号,并将信号编码发送,经过空气中长距离传输,接收信号通过电流电压转换、电压放大、比较整形、解码还原发送信号的技术,并在此技术之上加载语音信号传输,展现了本文所介绍的白光通信系统的实用价值。     

基于可见光通信的图像传输系统

针对无线图像传输系统抗干扰能力差、保密性低等问题, 设计并研制了基于可见光通信的图像传输系统。该系统采用51 单片机为主要控制器, 以发光二极管发出的高速调制可见光作为信息载体, 利用光电二极管接收光载波信号, 并通过PC 机获得图像信息, 实现了基于可见光通信的无线图像传输。实验结果表明,该系统抗电磁干扰能力强、成本低、功耗小、安全性好, 在通信距离为0. 7 m 时, 其最大位传输速率为0. 1 Mbit/ s, 误码率小于10-5 , 有效克服了现有图像无线传输系统的固有问题, 是短距离无线通信技术很好的补充, 具有很好的应用前景。     

高速实时可见光通信技术研究及应用

 介绍了可见光通信技术的发展历史及研究现状。基于带宽拓展技术搭建了1 W荧光型LED做光源、PIN光电二极管做探测器、单路速率610 Mb/s的实时传输演示系统，该系统在传输距离为6.2 m时的误码率为3.48×10^-5。在此基础上搭建了荧光型LED为光源、PIN光电二极管做探测器的、双向100 Mb/s无线光上网演示系统。     

基于无线通信的家用PM2.5检测器

针对目前PM2.5检测器检测过于复杂、成本高、精度难以保证的缺点,提出一种基于无线通信模块的户用PM2.5检测器。该检测器由室内机与室外机2部分构成,通过RF1100SE模块实现室内外的通信。室内机与室外机均采用成本极低的STC单片机作为主控芯片,工作时室外机通过光敏粉尘传感器实现对户外PM2.5的检测,并将检测数据由无线模块发送到室内的接收模块,经单片机处理后由LED液晶显示屏显示实时数据和24小时的数据变化曲线,保证人们在室内能够准确获知室外的PM2.5数值,从而为人们对户外空气质量作短时预测,进而为指导人们的出行提供了方便。     

自由空间光通信中的数字喷泉码方法

为了克服大气衰减和光强起伏对自由空间光通信性能的影响,信道编码是解决大气湍流信道影响的关键技术.数字喷泉码是一种无固定码率的信道编码方法,其中度分布是数字喷泉码设计的基础,本文采用开关度分布的方法,并给出其开关点最佳值.实验仿真结果表明,分别在自由空间光通信系统的弱湍流和强湍流环境条件下,数字喷泉码相比于RS码有较好的编码增益,数字喷泉码中的开关度分布相较于二进制指数度分布、鲁棒孤子度分布,在相同的信噪比条件下,开关度分布的误码率更低,信息速率的下降趋势也最少,同时双开关度分布与单开关度分布相比,对于自由空间光通信系统的性能提升更大.因此,双开关度分布数字喷泉码能有效抑制大气湍流的影响,大幅度地提高自由空间光通信系统性能.     

基于LED光通信的传感数据自组织自恢复系统

针对物联网传感信息传输的特定需求,在LED(Light Emitting Diode)照明功能基础上,引入可见光通信功能.充分开发了基于光网络的信息传输自组织、自恢复功能,提出了系统节点设计方法和底层信号链路linux驱动方法,阐述了路由发现算法与通信协议的实现过程.并就嵌入式系统环境下的自组网、自协调过程进行了编程调...