基于电力线的白光led通信系统的实验研究

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯⋯UDC⋯⋯⋯⋯⋯⋯。密级⋯垒⋯开⋯⋯暑哦泸／-篝’硕士研究生学位论文基于电力线的白光LED通信系统的实验研究申请人：学号：培养单位：学科专业：研究方向：指导教师：完成日期：朱艳巍2111103物理科学与技术学院光学光电信息技术瓣教授2014年3月20日中文摘要lIIIIIIIIIIIIIIfillII111Y2569355可见光通信技术是基于白光LED技术上发展起来的新兴无线通信技术。具有发射功率高、不占用无线频谱、无电磁辐射、无电磁干扰、保密性好、节能环保等优点，可以广泛应用在飞机、医院等对电磁干扰有严格限制的区域，也可应用在智能家居，智能交通，

2、室内定位，高速物联网传输以及未来的4G网络中，具有广泛的发展空间。为了简化通信光源布线，解决可见光隔墙不能传输、室内覆盖能力差等问题，本论文设计了一种新型的基于电力线和可见光的无线通信系统。该系统由电力线通信模块、可见光通信模块和微处理器桥接模块组成。电力线模块主要由基于INT5500芯片的电力线调制解调器组成。微处理器模块包括带网口的单片机和CPLD。单片机的主要功能是将TCP／IP数据包转换为RS232数据包；CPLD的主要功能是将RS232数据包转换为自定义串行数据包。可见光通信模块由光信号发射机和光信号接收机组成。此模块包含LED驱动调制电路，接收放大电路，

3、滤波电路，判决再生电路，并利用CPLD实现解码及从自定义串行数据包到RS232数据包的转换功能。通过基于电力线的白光LED通信系统做的数据传输实验和文本传输实验，实现了信号从电力线信道环境到可见光信道环境的传输，验证了所设计的光通信系统的可行性，达到了LED同时照明和通信的双重目的。关键词：白光LED；电力线通信；可见光通信；无线通信AbstractVisiblelightcommunicationtechnologyisanewwirelesscommunicationtechnologywhichisbasedonthewhitelightLEDtechnolo

4、gy．VisiblewhiteLEDwirelessopticalcommunicationshowsseveraladvantagesoveropticalfibercommunicationandmicrowavecommunication，suchaShightransmissionpower,nooccupationofradiospectrum，noelectromagneticinterference，noelectromagneticradiation，goodsecrecyandverylowenergy,etc．Thevisiblelightcom

5、municationCallnotonlybeusedinsomefieldsthatlimitonelectromagneticinterferencesuchas：aviation、medical，butalsocanbeusedinIntelligentHomeFurnishing，intelligenttransportation，indoorpositioning，highspeednetworktransmissionandthefuture4Gnetwork．Morelatentapplicationsareexpected．Inordertosimp

6、lifytheelectricalrouting，tosolvetheproblemofsmallcoverage，andtheinabilityoftransmittingthroughwallsforthesourcelight，anewwirelesscommunicationsystemwhichisbasedonthepowerlineandthevisiblelightisdesignedanddemonstratedexperimentally．ThesystemconsiStsofpowerlinecommunicationmodule，visibl

7、elightcommunicationmoduleandmicroprocessorbridgingmodule．PowerlinemodulemainlyconsistsofapowerlinemodemcompositionbaSedonINT5500chip．ThemicroprocessormodulecomprisesaCPLDandaSCMwithnetinterface．ThemainfunctionofSCMisconversionoftheTCP／IPpacketintoRS232packet．CPLDisusedtocodetheRS232d