可見(jiàn)光通信 數(shù)字通信文獻(xiàn)綜述

1、數(shù)字通信文獻(xiàn)綜述：可見(jiàn)光通信的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用第1章可見(jiàn)光通信概述一、背景和概念光通信的發(fā)展最初是從可見(jiàn)光通信開(kāi)始的，比如旗語(yǔ)以及但是在現(xiàn)代通信中,由于缺乏實(shí)用的光源和高信道衰落，所以在光纖出現(xiàn)后，發(fā)展方向迅速轉(zhuǎn)向光纖通信。本世紀(jì)初,隨著短路無(wú)線通信的興起和基于固態(tài)新型照明的大功率 LED 的不斷發(fā)展，人們提出了可見(jiàn)光通信 (Visible Light Communication，VLC）,VLC 的理論基礎(chǔ)在于通過(guò)讓 LED 通/斷切換的足夠快以至于人眼無(wú)法分辨從而來(lái)傳輸數(shù)據(jù).LED增加已經(jīng)擁擠不堪的射頻帶寬負(fù)擔(dān),形成了新的短距光無(wú)線通信 的應(yīng)用。LEDFSOVLCVLCLEDLED很高,且調(diào)

2、制速率非常高，人的眼睛完全感覺(jué)不到光的閃爍，因VLC二、主要發(fā)展過(guò)程2000TanakaSONYHaruyamaLED2002Tanaka和Komine等人對(duì)LED2008LED20cm。2009Brien100 Mbit/s16LED42010FraunhoferHenrichHertzInstitute513Mbit/s，創(chuàng)造了當(dāng)LiFi， VLC（VisibleLightCommunication）.2011LED通信命名為L(zhǎng)iFi（Light Fidelity。2013LiFi10Gb/s。三、VLC 的主要優(yōu)缺點(diǎn)可見(jiàn)光通信與傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相比,主要有以下優(yōu)點(diǎn)：首先,傳輸速度更快。當(dāng)前

3、實(shí)驗(yàn)室可見(jiàn)光通信實(shí)時(shí)傳輸速率50010LIFI1G0.2無(wú)害。此外，有光的地方就有網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),讓室內(nèi)信號(hào)更加穩(wěn)定， 磁信號(hào)敏感的醫(yī)院等環(huán)境中也能自由使用?？梢?jiàn)光通信的缺點(diǎn)也是明顯存在的:VLC光被阻擋時(shí)，信號(hào)就會(huì)中斷.息的回傳則不易實(shí)現(xiàn).第二章可見(jiàn)光通信的關(guān)鍵技術(shù)一、VLC 系統(tǒng)構(gòu)成VLC路和上行鏈路兩部分,鏈路包括發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分主要包括將信號(hào)源信號(hào)轉(zhuǎn)換成便于光信道傳輸LEDLED間不同，將引起所謂的碼間干擾(ISI。但是由于白光LED光源發(fā)出的是可見(jiàn)光，且發(fā)散角較大.對(duì)人眼睛基本無(wú)害、無(wú)電磁波 傷可靠性大大提高.接收部分主要包括能對(duì)信號(hào)光源實(shí)現(xiàn)最佳接收的光學(xué)系復(fù)成與發(fā)端一樣的信號(hào)

4、.基本一樣.上行鏈路采用的光源仍然由白光 LEDVLC系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)稱為可見(jiàn)光網(wǎng)絡(luò).VLCLEDLEDVLC00KIMDD號(hào),因而不會(huì)因?yàn)槟硹l光路徑被遮擋而導(dǎo)致通信中斷，保證了通信的可靠性.二、VLC 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)前， LED 可見(jiàn)光通信主要包括以下幾個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù) ： 1）ISIVLCISIISI碼間干擾克服技術(shù)LED將加寬延伸到相鄰符號(hào)的時(shí)間間隔內(nèi),產(chǎn)生碼間干擾（ISI致系統(tǒng)性能惡化。光源的選擇與布局LED.實(shí)際系統(tǒng)中,由（照射不到的區(qū)域LEDLEDVLCLEDLEDLED,ISILED三、室內(nèi) VLC 系統(tǒng)的信道不同：室內(nèi)無(wú)線光通信系統(tǒng)的鏈路方式有很多種，但是主要根據(jù)以下兩個(gè)特征進(jìn)行

5、區(qū)分:個(gè)角度問(wèn)題.對(duì)發(fā)射機(jī)來(lái)講，如果其發(fā)射的光束發(fā)散角很小，發(fā) 其次看發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間是否存在未受干擾的視距視距鏈接中接收機(jī)接收到的光除存在由發(fā)射機(jī)發(fā)出的大角度的號(hào),接收機(jī)接收到的光信號(hào)中不存在直接從發(fā)射機(jī)射過(guò)來(lái)的光.根據(jù)以上分析，可以將室內(nèi)無(wú)線局域網(wǎng)的鏈路方式分為以定向式漫反射鏈路；混合式非視距鏈路；非定向式漫反射鏈路. 其結(jié)構(gòu)如圖所示：兩種鏈路比較比較內(nèi)容定向視距鏈路非定向視距鏈路通信速率高中等對(duì)指向要求高低抗障礙物影響能力低高系統(tǒng)移動(dòng)性低高光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜度低中等受背景光影響小大多徑效應(yīng)影響信道損耗無(wú)低有高由于室內(nèi)可見(jiàn)光通信信道與紅外無(wú)線通信信道非常相似， 主要問(wèn)題下圖是室內(nèi)無(wú)線光通信系統(tǒng)

6、的脈沖響應(yīng)為和（多徑效應(yīng)影響信道損耗無(wú)低有高光是加性白高斯噪聲信號(hào),在信號(hào)輸出端得到的是光電 流Y(t)，其表達(dá)式為：Y（t）=RX（t）h(t)+N（t）室內(nèi)無(wú)線光傳輸信道的基帶模型的脈沖響h(t下形式：這里的;N徑信道的徑數(shù).使用沖擊函數(shù)（t）作為系統(tǒng)的基本函數(shù)。由上面可知光通信信道中的光噪聲主要包含自然噪聲太陽(yáng)學(xué)元件進(jìn)行鏈路的頻分復(fù)用等。這些都將有利于提高信道質(zhì)量, 滿足信息傳輸需求.第三章VLC的應(yīng)用和展望一、VLC 的應(yīng)用:LED 照明和通信, LED交通信號(hào)等?，F(xiàn)實(shí)主要應(yīng)用領(lǐng)域有：1）時(shí)滿足照明的需求.給人們提供信號(hào)，而將數(shù)據(jù)通信與信號(hào)燈相結(jié)合則可以為交通 管理提供更好的安全可靠性。3)顯示與數(shù)據(jù)通信，LED大便利，在火車站、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所有著巨大的應(yīng)用前景。4）明設(shè)施來(lái)進(jìn)行傳遞,較傳統(tǒng)衛(wèi)星定位更為精準(zhǔn)。二、VLC 的展望LED現(xiàn)了商業(yè)化。201310PureLiFiLiFi5000LiFi20135LED11LiFiiPhone201310LED1WLED43也一應(yīng)展開(kāi)。2013920LED光通信;201312同月，江寧開(kāi)發(fā)區(qū)中國(guó)無(wú)線谷的移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專家上面的一系列成果都昭示著可見(jiàn)光通信前景可期，但是新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣并不總是一帆風(fēng)順,LiFi除此之外，LED20MHz，而且有很強(qiáng)的所以可見(jiàn)光通信的研究可能需要我們從