基于FPGA白光LED通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf_第1頁(yè)
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1、室內(nèi)光無(wú)線通信技術(shù)為實(shí)現(xiàn)下一代無(wú)線局域網(wǎng)提供了一種更有吸引力的替代方案。通過(guò)照明LED搭載通信系統(tǒng)為L(zhǎng)ED燈具提供了額外有價(jià)值的功能,并且其作為光發(fā)射器成本更低。為此,本文設(shè)計(jì)了基于白光LED的VLC系統(tǒng),并提出了聯(lián)合編碼調(diào)制調(diào)光方案,最后通過(guò)視頻傳輸實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)性能。
  首先,針對(duì)VLC系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)了基于FPGA和白光LED的室內(nèi)VLC系統(tǒng)平臺(tái),包括:FPGA、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)。其中,F(xiàn)PGA器件利用其并行處理與可重復(fù)編

2、程特性完成對(duì)數(shù)字信號(hào)的編碼與調(diào)制,并完成了FPGA與PC之間的網(wǎng)絡(luò)接口通信;在發(fā)送端,通過(guò)對(duì)兩種白光LED(藍(lán)白光LED、RGB-LED)電氣特性的綜合分析,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的發(fā)射機(jī)電路;在接收端,通過(guò)對(duì)光電二極管(PD)轉(zhuǎn)換效率,暗電流,噪聲等參數(shù)的分析,設(shè)計(jì)了基于PIN型PD的接收機(jī)電路。
  其次,針對(duì)VLC系統(tǒng)通信與調(diào)光控制功能實(shí)現(xiàn),提出了基于聯(lián)合編碼調(diào)制調(diào)光方案,主要從數(shù)據(jù)幀內(nèi)與數(shù)據(jù)幀間兩部份進(jìn)行設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)幀間,為應(yīng)對(duì)因幀內(nèi)

3、與幀間占空比不匹配造成的光源閃爍問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)以PWM的方式進(jìn)行精細(xì)調(diào)光控制;在數(shù)據(jù)幀內(nèi),為避免游程長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)、利于時(shí)鐘恢復(fù)、保證DC平衡,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)RLL編碼(Manchester、4B/6B),同時(shí)提出兩種通過(guò)改變調(diào)制階數(shù)進(jìn)行調(diào)光控制的方案:MPPM、OPPM,分別用以滿足系統(tǒng)功率效率、頻譜效率需求。
  最后,針對(duì)VLC系統(tǒng)應(yīng)用功能實(shí)現(xiàn),搭建了基于VLC的視頻傳輸系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于空分技術(shù)的全雙工通信模式與基于HTTP協(xié)議的流媒體推送

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