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制约室内可见光通信发展的关键技术

导读: 近年来,室内可见光通信技术被越来越广泛地运用到我们的日常生活当中,室内可见光通信技术可以同时满足我们在室内对网络的需求,以及日常的室内照明,比起传统的通信技术,它的私密性及安全性更高,可以利用的频带更宽,能够免于电磁的干扰。

  你们都知道,室内可见光通信发展并不理想,那么,要推动这项技术的应用,究竟要厘清哪些关键性技术?今天,小编要共享的正是室内可见光通信系统关键技术探究。技术与产品控们应该爱看。

  为了满足人们快速稳定,安全环保的通信网络服务要求,解决射频无线通信网络存在的频带紧张和带宽限制等问题,通过深入室内可见光通信系统技术的研究和探讨,从而有效补充现有射频无线通信系统方式在无线通信网络的运用。本文就室内可见光通信系统信道模型分析,室内可见光通信系统调制与解调技术,以及室内可见光通信系统信道编码技术展开了详细的分析阐述,旨在进一步与完善室内可见光通信系统关键技术在无线通信网络中的运用。

  近年来,室内可见光通信技术被越来越广泛地运用到我们的日常生活当中,室内可见光通信技术可以同时满足我们在室内对网络的需求,以及日常的室内照明,比起传统的通信技术,它的私密性及安全性更高,可以利用的频带更宽,能够免于电磁的干扰;且可以通过无线通信的方式接入,其网络覆盖面得到扩展,对空间的复用性也十分良好,这些优势使得该项技术引起了相关领域研究人员的关注。

  白光LED 是可见光通信系统所提供的最主要的一种可见光源,它的尺寸比其它类型更小,且电压、消耗功率和寿命低,通过常温即可实现对白光LED 的控制,在市场上具有很强的竞争力。

  但是,室内可见光通信技术目前在我国的发展尚不成熟,致使一些应用上的问题得不到妥善的解决。本文将对室内可见光通信系统的相关问题进行分析,以期推动该项技术在我国的发展。

  室内可见光通信系统信道模型分析

  一般来说,可见光源LED 灯把信号从发射端发射出来之后,会依靠接收端来接收信号。该通信系统在发射信号时,先由发射端调制光功率的强度,而后利用LED 进行发射,信号会通过不同的路径传输到接收器上,如直射、反射;最后,接收器会对通过光路传输过来的信号进行检测和恢复。其信号传输场景见图一。

  在信号从被发射到被接收的这一过程中,会经历直射以及漫反射的阶段(见图二) ,但漫反射对光信号在室内的发射和接收产生的影响很小,可忽略不计,因此,为了方便计算,只以接收端所接收到的最为主要的两种光功率来做计算的主要对象,即第一次反射和直射的光信号。光信号在传输过程中所受到的来自室内环境的影响可以用相对简单的线性的基带传输

  系统来表示,这是根据其传播的规律得出的结果。在省去对漫反射的计算之后,可以把第一次反射、直射传输给接收端的光功率的信号设置为y( t) ,将发送光信号时产生的瞬时功率设为x( t) ,脉冲响应为h( t) ,光信道噪声为n( t) ,信号卷积以* 表示,且t 的值大于等于0。因为造成光噪声的要因是背景光,所以在计算时,把独立的高斯噪声作为设置值里的光噪声来进行计算,计算公式、公式简化过程如图三所示,最后得出的信号发送循环矩阵见图四。公式Y=XH+N 中的Y 表示接收到的信号的序列: Y=[y0,y1,…yk-1]T,H 指信道

  中脉冲冲激的响应: H =[h0,h1,…hk-1]T,N 为噪声向量: N=[n0,n1,…nk-1]T。循环矩阵中L 与K 分别表示信道的抽头长度和训练序列的长度。

制约室内可见光通信发展的关键技术

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