基于室外可見光LED交通燈的無線通信系統(tǒng)研究.pdf

1、近幾年來,LED技術(shù)已經(jīng)得到了普遍地應(yīng)用。在無線光通信系統(tǒng)中,可見光LED無線通信技術(shù)已日漸成熟。LED設(shè)備是一種具有使用壽命長、工作能耗低、響應(yīng)速率快等優(yōu)點(diǎn)的綠色電子設(shè)備。它的身影無處不在,常被用來室內(nèi)照明、室外信息顯示、室外交通燈等場景。隨著近代科技的發(fā)展,LED技術(shù)得到了飛速的提高。LED照明設(shè)備已經(jīng)在高亮度、超低能耗、絢麗的色彩等方向進(jìn)行了很大的改善和提高,逐漸成為第四代光源。作為一種半導(dǎo)體器件,LED除具有普通照明的作用以外還

2、具有較快的電光轉(zhuǎn)換速率。利用這一特性,對照明光進(jìn)行人眼無法感測的閃爍脈沖光強(qiáng)度調(diào)制,實(shí)現(xiàn)了在傳統(tǒng)照明、顯示功能基礎(chǔ)上同時進(jìn)行通信的目的。
　　在此基礎(chǔ)上,本文提出基于室外LED交通燈的無線可見光通信技術(shù)。這種室外無線通信系統(tǒng)在不增加相對復(fù)雜的通信設(shè)備的情況下實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)低成本、方便快捷、無需更換現(xiàn)有設(shè)備等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。所以在未來的發(fā)展與研究中,具有廣闊的市場前景。
　　本文主要研究內(nèi)容是基于室外可見光LED交通燈的無線通技術(shù)。全文

3、從LED交通燈通信的工作原理入手,深度說明了實(shí)現(xiàn)基于室外可見光LED交通燈的無線通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及可行性。然后通過對室外LED交通燈通信系統(tǒng)的物理模型的研究以及實(shí)際生活中具體參數(shù)的測定,建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,為以后定量的研究系統(tǒng)性能打下了基礎(chǔ)。同時還定量的研究了接收端接收角度對系統(tǒng)工作區(qū)間的影響。
　　由于室外通信信道的復(fù)雜,室外無線光通信還面臨這背景光、環(huán)境光、光的吸收和光的散射等影響。所以文章還對室外LED交通燈通信的信道模型進(jìn)

4、行了研究,提出了近地面空氣信道對系統(tǒng)通信光載波的功率衰減模型,并且對霧天、雨天、雪天三種情況下的衰減系數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的仿真研究。在此基礎(chǔ)上,文章提出了系統(tǒng)完成正常通信工作任務(wù)的工作區(qū)概念。通過采用強(qiáng)度調(diào)制、直接檢測的OOK調(diào)制方案,對霧天、雨天、雪天三種情況下的系統(tǒng)性能、工作區(qū)內(nèi)通信質(zhì)量進(jìn)行了仿真。通過對SNR和BER的研究,分別定量給出了室外LED交通燈做為發(fā)射機(jī)透過近地面空氣信道的無線光通信系統(tǒng)的工作區(qū)范圍及相應(yīng)通信系統(tǒng)性能指標(biāo)。<