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技術已經(jīng)得到了普遍地應用。在無線光通信系統(tǒng)中,可見光LED無線通信技術已日漸成熟。LED設備是一種具有使用壽命長、工作能耗低、響應速率快等優(yōu)點的綠色電子設備。它的身影無處不在,常被用來室內照明、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技術得到了飛速的提高。LED照明設備已經(jīng)在高亮度、超低能耗、絢麗的色彩等方向進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、具有較快的電光轉換速率。利用這一特性,對照明光進行人眼無法感測的閃爍脈沖光強度調制,實現(xiàn)了在傳統(tǒng)照明、顯示功能基礎上同時進行通信的目的。
　　在此基礎上,本文提出基于室外LED交通燈的無線可見光通信技術。這種室外無線通信系統(tǒng)在不增加相對復雜的通信設備的情況下實現(xiàn),實現(xiàn)低成本、方便快捷、無需更換現(xiàn)有設備等技術優(yōu)點。所以在未來的發(fā)展與研究中,具有廣闊的市場前景。
　　本文主要研究內容是基于室外可見光LED交通燈的無線通技術。全文

3、從LED交通燈通信的工作原理入手,深度說明了實現(xiàn)基于室外可見光LED交通燈的無線通信技術的優(yōu)點及可行性。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際生活中具體參數(shù)的測定,建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型,為以后定量的研究系統(tǒng)性能打下了基礎。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

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)進行了進一步的仿真研究。在此基礎上,文章提出了系統(tǒng)完成正常通信工作任務的工作區(qū)概念。通過采用強度調制、直接檢測的OOK調制方案,對霧天、雨天、雪天三種情況下的系統(tǒng)性能、工作區(qū)內通信質量進行了仿真。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)范圍及相應通信系統(tǒng)性能指標。<