【摘 要】
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随着世界各国对无线通信技术的广泛研究和应用,人们的网络通信需求也日益剧增,射频通信的频谱资源被大量消耗,所剩的资源满足不了人们的流量需求。另一方面,白光发光二极管(LED)在20世纪末被发明之后,凭借其高效节能等优势,迅速取代了传统光源,并占领世界照明市场。随着LED的广泛普及和所剩无几的频谱资源,基于LED的可见光通信(VLC)技术横空出世,由于其丰富的频谱资源和绿色清洁等优点,VLC技术吸引了
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随着世界各国对无线通信技术的广泛研究和应用,人们的网络通信需求也日益剧增,射频通信的频谱资源被大量消耗,所剩的资源满足不了人们的流量需求。另一方面,白光发光二极管(LED)在20世纪末被发明之后,凭借其高效节能等优势,迅速取代了传统光源,并占领世界照明市场。随着LED的广泛普及和所剩无几的频谱资源,基于LED的可见光通信(VLC)技术横空出世,由于其丰富的频谱资源和绿色清洁等优点,VLC技术吸引了众多科研人员和机构。目前对于VLC的研究大部分仍停留在理论阶段,实际应用的实物系统并不多。本论文完整地搭建了一套基于VLC的实时业务传输实验系统,并对可见光接入组网技术进行了探索实践,本论文的主要工作和创新点如下:(1)阐述了 VLC系统关键技术原理,分析了 VLC信道,同时对VLC实验系统中的光学器件和电路器件进了行设计和选型。(2)设计并实现了基于VLC的实时业务传输系统方案,在Linux平台上完成系统的音频接口编程和串口编程,并搭建了文本传输子系统和音频传输子系统,完成了实验测试,测试结果表明,该系统在通信距离80米、传输速率460Kbps的条件下能够完成无误码传输,并且能够根据按键状态实现数据源(音频和文本)和收发状态的切换。(3)设计了基于TDMA的VLC组网方案,并采用现场可编程逻辑阵列(FPGA)实现了该方案中的位同步和帧同步系统,并完成了实验测试,结果表明,位同步方案能够实现系统传输速率为1Mbps的时钟恢复功能,且20分钟内无滑码现象,帧同步方案能够实现帧头的搜索和同步状态的转换功能,为后续VLC组网系统的实现奠定了基础。
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