基于多进制传输方法的可见光通信技术的研究

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1、分类号UDC密级公开硕士研究生学位论文基于多进制传输方法的可见光通信技术的研究申请人:梁刘学号:2151102培养单位:物理科学与技术学院学科专业:光学研究方向:光电信息技术指导教师:蔡喜平教授完成日期:2018年3月4日中文摘要中文摘要白光LED是下一代主要照明光源。与无线电通信技术相比，以白光LED作为通信光源的无线光通信技术具有通信速率高、节能环保、无频谱使用限制、通信保密性高、无电磁干扰等优点，因此，白光可见光通信（VLC）技术具有极大的发展潜力。白光VLC通信尚处于实验室研究阶段，如何

2、利用作为照明光源的LED进行可见光通信，并获得较高的通信速率，是论文的主要研究目的。论文首先研究了采用多进制幅度调制解调(M-ASK)技术对白光LED进行调制，进而实现提高通信速率的目的。通过理论分析与计算，确定了最优进制数M为8，在此基础上，进行了基于八进制的ASK调制解调通信技术的研究。本文设计了基于8-ASK的系统的调制、解调电路，实现了8进制信号的产生、对LED的驱动、以及8进制调制光信号的发射，实现了对8进制光信号的接收、解调、滤波、及信号的判决再生。为了降低系统误码率和电路的竞争冒险

3、，设计了BCD码转格雷码的信道编码方式。论文进行了基于8-ASK的白光VLC系统通信实验，验证了8-ASK通信技术的可行性，成功地实现了白光通信实验，与采用OOK技术相比，达到了提高通信速率的目的。关键词：光通信；白光可见光通信；白光LED；多进制调制解调IAbstractAbstractWhiteLEDisthemainilluminatorforthenextgeneration.Comparedtoradiocommunicationtechnology,wirelessopticalco

4、mmunicationtechnologywithwhiteLEDsourcehastheadvantagesofhighcommunicationrate,lowerenergyconsumption,nospectrumresourcelimitation,highsecurityandnoelectromagneticinterference,etc.Therefore,thewhitevisiblelightcommunication(VLC)technologyhasgreatdeve

5、lopmentpotential.WhiteVLCisstillattheinitialstageandhowtousetheLEDilluminatortoimplementlightcommunicationwithhighdatatransmissionisthemainsubjectofthisdissertation.Inordertoincreasecommunicationrate,amethodbasedonMaryAmplitudeShiftKeying(M-ASK)isstu

6、diedtheoretically.TheoptimalnumberfortheparameterMisfinallyfoundtobe8basedonseriescomputationsimulation.Inthelightofthetheoreticalresult,lightcommunicationsystembasedon8-ASKmodulation/demodulationisstudied.Circuitsforthe8-ASKopticalcommunicationsyste

7、maredesignedtorealizetheoctalsignals.ModulesincludingLEDdriver,lightreceiver,filteranddecision-regenerationcircuitaredeveloped.InordertoreducetheBERandracehazard,methodsbasedonBCDcodetoGraycodeconversionarestudied.Experimentbasedonthe8-ASKVLCcommunic

8、ationiscompletedinthefinalpart.ComparingwiththeOOKmodulation/demodulationtechnique,the8-ASKtechniquecanincreasethecommunicationratemoreefficiently.Keywords:Opticalcommunication;whiteVLC;whiteLED;M-ASKII目录目录中文摘要........................................