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可见光通信利用光电二极管(LED)发出人眼察觉不到的高速明暗闪烁信号进行通信,具有应用范围广泛、保密性高、对人眼安全、无电磁干扰等优点。可见光室内高速通信技术采用照明设备实现高速数据传输。可见光通信系统的媒体访问控制的关键问题包括冲突检测方法、随机接入机制和指数退避算法等,现有的解决方法会产生节点不公平、低负载信道利用率低和高负载冲突多等问题。论文通过比较研究现有无线电波通信技术和可见光通信技术,提出室内高速可见光通信组网解决方案。并利用马尔可夫链模型分析可见光通信系统网络吞吐量,建立帧封装传输模型和随机接入状态转移模型,分析MAC协议各主要参数对网络性能的影响,研究改进的随机接入方法和指数退避算法以减少节点间的冲突,为后续的可见光通信系统的实现提供了理论支持。船间可见光通信系统用于船间灯光通信,本文针对现有的远距离船间灯光通信系统通信效率低,无线电波通信故障时的补充通信手段缺乏等问题,提出了船间可见光通信系统方案,设计和实现了基于Android系统的嵌入式通信终端软件。软件采用4英寸触摸屏开发板,连接发送机和接收机,具有良好的人机交互界面,可以输入并发送英文、数字和符号,发送速率可调,消息被记录成文本文件,传递信息的速率可达5kbps,实验得通信距离50m时可以实现低误码通信,通信信号波形良好,失真小,后期将进一步的提高通信速率和通信距离。论文以863项目“可见光通信系统关键技术研究”为依托,完成室内项目方案设计、接入算法研究和船间通信终端软件实现,具体的研究工作及创新点如下：1.分析了可见光通信系统的MAC层协议结构和功能,针对可见光通信系统中多终端接入问题提出了解决方案。针对接入点(AP)冲突检测和节点位置变化导致的不公平性问题,提出功率控制解决方案。分析室内可见光通信系统信道特性和上下行链路给出了可见光通信系统设计实现方案。2.针对可见光通信系统随机接入机制和网络负载变化对吞吐率的影响,通过OPNET仿真分析提出了修改协议参数优化网络性能的方法和改进的退避算法。3.设计了船间可见光通信系统方案,莫尔斯编码解码方法,提出简单通信协议,在android系统下开发实现了船间可见光通信终端软件。