基于攝像頭的MIMO可見光無線通信系統(tǒng).pdf

1、白光LED（Light Emitting Diode）具有壽命長、光照強、功耗低、電光轉(zhuǎn)換效率高、對人眼無傷害、調(diào)制特性好等諸多優(yōu)點，被公認為是新一代綠色照明光源?？梢姽馔ㄐ牛╒isible Light Communication, VLC）就是白光LED與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它的原理是將電信號調(diào)制到白光LED上，利用LED發(fā)出的人眼無法察覺的高速明暗閃爍信號來進行信息的傳送。在VLC系統(tǒng)中，白光LED兼具通信和照明雙重功能，是一種全

2、新的無線通信接入方式。
　　目前，VLC技術(shù)的研究中還有很多問題尚未解決。本文主要從可見光通信系統(tǒng)的接收端入手，針對基于光電二極管接收信號的現(xiàn)有系統(tǒng)所存在的光源布局及多徑干擾等問題，用攝像頭替換原有光電二極管進行信號接收。同時，將多輸入多輸出（ Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）技術(shù)引入到更改接收機制后的系統(tǒng)中。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　首先，充分調(diào)研可見光無線通信的研究現(xiàn)狀，探索

3、白光LED的發(fā)光原理及特性，分析可見光通信的信道鏈路組成及信道特性，深入理解VLC系統(tǒng)的工作原理，找出現(xiàn)有研究中存在的問題。
　　然后，研究可見光并行通信系統(tǒng)及VLC系統(tǒng)接收機制。一方面深入研究傳統(tǒng)的VLC并行通信系統(tǒng)工作原理；另一方面，探索基于光電二極管的光信號接收器的構(gòu)成及技術(shù)要求，詳細分析圖像傳感器的接收原理，提出基于攝像頭的新的接收機制。同時，將MIMO技術(shù)引入其中，提出基于攝像頭的MIMO可見光無線并行通信系統(tǒng)。

4、　　最后，設計出了一種基于攝像頭的MIMO可見光無線并行通信系統(tǒng)。同時還對此系統(tǒng)進行了模擬仿真實驗，并提出了一套圖像處理算法對接收端采集的信號進行處理。發(fā)射端通過編程模擬出n個發(fā)射光源，分別發(fā)射n路不同的碼流。接收端用攝像頭來采集無線信號，對采集到的信號使用圖像處理技術(shù)來識別各個傳輸通道的信息，并進一步恢復出n路碼流。
　　實驗結(jié)果表明，實驗中出現(xiàn)的少量誤碼均可被正確糾正，發(fā)送端發(fā)送的信號碼流在接收端均可被正確地恢復出來。所提出的