基于白光LED的可見光通信系統(tǒng)中光接收發(fā)射器的研究與設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、可見光通信技術是基于白光 LED照明光源的無線光通信技術,在機場、醫(yī)院等嚴格限制電磁干擾的場合可替代射頻通信,應用前景廣闊??梢姽馔ㄐ偶夹g的研究和發(fā)展需要低成本、小尺寸、高增益的光接收器。論文提出的基于菲涅爾透鏡的光接收器,結構簡單,可滿足可見光通信系統(tǒng)的技術要求。
  論文首先分析了可見光通信系統(tǒng)對光源和光接收器的基本技術要求。提出將菲涅爾透鏡作為集光器,用來會聚信號光,提高探測器接收到的光能量。設計了兩種光接收器的結構和接收方

2、法。通過測量可見光通信系統(tǒng)的空間光照度分布,重點研究了墻壁的反射作用和多光源引起的多徑效應對系統(tǒng)性能的影響。存在四面墻壁反射并有四個 LED光源共同工作時,距墻壁0.5m范圍內(nèi),反射光占接收總光能量的36.6%~52.2%,其他區(qū)域約21%~35%;在光源正下方直徑約1m的圓形區(qū)域及墻壁附近,次光源直射光占接收總光能量的4.9%~29.1%,其他位置約30%~58。8%,說明墻壁反射和多光源會引起嚴重的多徑效應。
  利用ZEMA

3、X軟件設計了具有良好的短焦距會聚性能的菲涅爾透鏡,尺寸和會聚特性滿足可見光通信系統(tǒng)光接收器的技術要求。實際測試了單塊菲涅爾透鏡對光能量接收的增益效果,當透鏡對準主光源時,光接收器接收到的直射光可獲得1.36dB~3.82dB的增益,其中主光源直射光的增益可達3.87dB~5.06dB,從而減小墻壁的反射作用和多光源對系統(tǒng)性能的不利影響,有助于克服多徑效應和碼間串擾,提高接收端的信噪比。證明用單菲涅爾透鏡對準主光源的接收方法的有益效果和可

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