基于攝像頭的MIMO可見(jiàn)光無(wú)線通信系統(tǒng).pdf

1、白光LED（Light Emitting Diode）具有壽命長(zhǎng)、光照強(qiáng)、功耗低、電光轉(zhuǎn)換效率高、對(duì)人眼無(wú)傷害、調(diào)制特性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為是新一代綠色照明光源?？梢?jiàn)光通信（Visible Light Communication, VLC）就是白光LED與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它的原理是將電信號(hào)調(diào)制到白光LED上，利用LED發(fā)出的人眼無(wú)法察覺(jué)的高速明暗閃爍信號(hào)來(lái)進(jìn)行信息的傳送。在VLC系統(tǒng)中，白光LED兼具通信和照明雙重功能，是一種全

2、新的無(wú)線通信接入方式。
　　目前，VLC技術(shù)的研究中還有很多問(wèn)題尚未解決。本文主要從可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的接收端入手，針對(duì)基于光電二極管接收信號(hào)的現(xiàn)有系統(tǒng)所存在的光源布局及多徑干擾等問(wèn)題，用攝像頭替換原有光電二極管進(jìn)行信號(hào)接收。同時(shí)，將多輸入多輸出（ Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）技術(shù)引入到更改接收機(jī)制后的系統(tǒng)中。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　首先，充分調(diào)研可見(jiàn)光無(wú)線通信的研究現(xiàn)狀，探索

3、白光LED的發(fā)光原理及特性，分析可見(jiàn)光通信的信道鏈路組成及信道特性，深入理解VLC系統(tǒng)的工作原理，找出現(xiàn)有研究中存在的問(wèn)題。
　　然后，研究可見(jiàn)光并行通信系統(tǒng)及VLC系統(tǒng)接收機(jī)制。一方面深入研究傳統(tǒng)的VLC并行通信系統(tǒng)工作原理；另一方面，探索基于光電二極管的光信號(hào)接收器的構(gòu)成及技術(shù)要求，詳細(xì)分析圖像傳感器的接收原理，提出基于攝像頭的新的接收機(jī)制。同時(shí)，將MIMO技術(shù)引入其中，提出基于攝像頭的MIMO可見(jiàn)光無(wú)線并行通信系統(tǒng)。

4、　　最后，設(shè)計(jì)出了一種基于攝像頭的MIMO可見(jiàn)光無(wú)線并行通信系統(tǒng)。同時(shí)還對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行了模擬仿真實(shí)驗(yàn)，并提出了一套圖像處理算法對(duì)接收端采集的信號(hào)進(jìn)行處理。發(fā)射端通過(guò)編程模擬出n個(gè)發(fā)射光源，分別發(fā)射n路不同的碼流。接收端用攝像頭來(lái)采集無(wú)線信號(hào)，對(duì)采集到的信號(hào)使用圖像處理技術(shù)來(lái)識(shí)別各個(gè)傳輸通道的信息，并進(jìn)一步恢復(fù)出n路碼流。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的少量誤碼均可被正確糾正，發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)碼流在接收端均可被正確地恢復(fù)出來(lái)。所提出的