基于照明LED的可見光通信系統(tǒng)終端技術研究與設計.pdf

1、可見光通信（Visible Light Communication，VLC）與LED照明相結合應用于短距離無線通信，具有節(jié)能環(huán)保、信息安全、無電磁輻射、通信帶寬大和頻譜不受限等優(yōu)勢。為了提供給用戶一種全新的照明LED寬帶接入方式，需要實現(xiàn)將以太網(wǎng)和VLC技術相集成。本文圍繞基于照明LED的可見光通信系統(tǒng)開展了研究，其中在VLC光發(fā)射技術與光接收技術研究、電路測試和VLC系統(tǒng)樣機調試等方面做了深入細致的工作。
　　首先，本文詳細論述

2、了整個可見光通信系統(tǒng)的方案原理，將整個系統(tǒng)分為上行鏈路和下行鏈路。下行采用商用照明白光LED發(fā)射廣播式光信號，上行采用波分復用技術。系統(tǒng)采用開關鍵控-非歸零碼（OOK-NRZ）的調制格式，全雙工LED可見光通信，能實現(xiàn)多個用戶終端在可見光下上網(wǎng)的需求。
　　其次，研究了大功率白光LED的基本特性，對白光LED用于室內照明，提出了一種室內照明布局模型并進行了仿真。研究了LED的調制特性，并測量了幾種不同色光的LED的調制帶寬。研究了

3、的LED調制驅動技術，并設計了LED光發(fā)射電路。
　　再次，研究了光電探測器的特性，選用了PIN型的硅光電二極管，并對探測器的相關特性參數(shù)進行了計算。設計了跨阻型的前置放大電路，并對電路特性進行了仿真分析和計算。設計了光接收電路，包括光電探測、跨阻放大、濾波、低噪聲放大、限幅、判決整形和電平轉換等。
　　最后，對發(fā)射電路與接收電路的基本性能進行了測試，并測量了接收電路的信噪比與誤碼率。對單個用戶和四個用戶的VLC樣機進行了調