可見光通信 數字通信文獻綜述

1、數字通信文獻綜述：可見光通信的關鍵技術和應用第1章可見光通信概述一、背景和概念光通信的發(fā)展最初是從可見光通信開始的，比如旗語以及但是在現代通信中,由于缺乏實用的光源和高信道衰落，所以在光纖出現后，發(fā)展方向迅速轉向光纖通信。本世紀初,隨著短路無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，人們提出了可見光通信 (Visible Light Communication，VLC）,VLC 的理論基礎在于通過讓 LED 通/斷切換的足夠快以至于人眼無法分辨從而來傳輸數據.LED增加已經擁擠不堪的射頻帶寬負擔,形成了新的短距光無線通信 的應用。LEDFSOVLCVLCLEDLED很高,且調

2、制速率非常高，人的眼睛完全感覺不到光的閃爍，因VLC二、主要發(fā)展過程2000TanakaSONYHaruyamaLED2002Tanaka和Komine等人對LED2008LED20cm。2009Brien100 Mbit/s16LED42010FraunhoferHenrichHertzInstitute513Mbit/s，創(chuàng)造了當LiFi， VLC（VisibleLightCommunication）.2011LED通信命名為LiFi（Light Fidelity。2013LiFi10Gb/s。三、VLC 的主要優(yōu)缺點可見光通信與傳統(tǒng)的無線網絡相比,主要有以下優(yōu)點：首先,傳輸速度更快。當前

3、實驗室可見光通信實時傳輸速率50010LIFI1G0.2無害。此外，有光的地方就有網絡的特點,讓室內信號更加穩(wěn)定， 磁信號敏感的醫(yī)院等環(huán)境中也能自由使用?？梢姽馔ㄐ诺娜秉c也是明顯存在的:VLC光被阻擋時，信號就會中斷.息的回傳則不易實現.第二章可見光通信的關鍵技術一、VLC 系統(tǒng)構成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源信號轉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)出的是可見光，且發(fā)散角較大.對人眼睛基本無害、無電磁波 傷可靠性大大提高.接收部分主要包括能對信號光源實現最佳接收的光學系復成與發(fā)端一樣的信號

4、.基本一樣.上行鏈路采用的光源仍然由白光 LEDVLC系統(tǒng)組成的網絡稱為可見光網絡.VLCLEDLEDVLC00KIMDD號,因而不會因為某條光路徑被遮擋而導致通信中斷，保證了通信的可靠性.二、VLC 系統(tǒng)關鍵技術當前， LED 可見光通信主要包括以下幾個方面的關鍵技術 ： 1）ISIVLCISIISI碼間干擾克服技術LED將加寬延伸到相鄰符號的時間間隔內,產生碼間干擾（ISI致系統(tǒng)性能惡化。光源的選擇與布局LED.實際系統(tǒng)中,由（照射不到的區(qū)域LEDLEDVLCLEDLEDLED,ISILED三、室內 VLC 系統(tǒng)的信道不同：室內無線光通信系統(tǒng)的鏈路方式有很多種，但是主要根據以下兩個特征進行

5、區(qū)分:個角度問題.對發(fā)射機來講，如果其發(fā)射的光束發(fā)散角很小，發(fā) 其次看發(fā)射機與接收機之間是否存在未受干擾的視距視距鏈接中接收機接收到的光除存在由發(fā)射機發(fā)出的大角度的號,接收機接收到的光信號中不存在直接從發(fā)射機射過來的光.根據以上分析，可以將室內無線局域網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. 其結構如圖所示：兩種鏈路比較比較內容定向視距鏈路非定向視距鏈路通信速率高中等對指向要求高低抗障礙物影響能力低高系統(tǒng)移動性低高光學系統(tǒng)復雜度低中等受背景光影響小大多徑效應影響信道損耗無低有高由于室內可見光通信信道與紅外無線通信信道非常相似， 主要問題下圖是室內無線光通信系統(tǒng)

6、的脈沖響應為和（多徑效應影響信道損耗無低有高光是加性白高斯噪聲信號,在信號輸出端得到的是光電 流Y(t)，其表達式為：Y（t）=RX（t）h(t)+N（t）室內無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.使用沖擊函數（t）作為系統(tǒng)的基本函數。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學元件進行鏈路的頻分復用等。這些都將有利于提高信道質量, 滿足信息傳輸需求.第三章VLC的應用和展望一、VLC 的應用:LED 照明和通信, LED交通信號等?，F實主要應用領域有：1）時滿足照明的需求.給人們提供信號，而將數據通信與信號燈相結合則可以為交通 管理提供更好的安全可靠性。3)顯示與數據通信，LED大便利，在火車站、機場等場所有著巨大的應用前景。4）明設施來進行傳遞,較傳統(tǒng)衛(wèi)星定位更為精準。二、VLC 的展望LED現了商業(yè)化。201310PureLiFiLiFi5000LiFi20135LED11LiFiiPhone201310LED1WLED43也一應展開。2013920LED光通信;201312同月，江寧開發(fā)區(qū)中國無線谷的移動通信國家重點實驗室專家上面的一系列成果都昭示著可見光通信前景可期，但是新技術的開發(fā)和推廣并不總是一帆風順,LiFi除此之外，LED20MHz，而且有很強的所以可見光通信的研究可能需要我們從