可见光通信 数字通信文献综述

1、数字通信文献综述：可见光通信的关键技术和应用第1章可见光通信概述一、背景和概念光通信的发展最初是从可见光通信开始的，比如旗语以及但是在现代通信中,由于缺乏实用的光源和高信道衰落，所以在光纤出现后，发展方向迅速转向光纤通信。本世纪初,随着短路无线通信的兴起和基于固态新型照明的大功率 LED 的不断发展，人们提出了可见光通信 (Visible Light Communication，VLC）,VLC 的理论基础在于通过让 LED 通/断切换的足够快以至于人眼无法分辨从而来传输数据.LED增加已经拥挤不堪的射频带宽负担,形成了新的短距光无线通信 的应用。LEDFSOVLCVLCLEDLED很高,且调

2、制速率非常高，人的眼睛完全感觉不到光的闪烁，因VLC二、主要发展过程2000TanakaSONYHaruyamaLED2002Tanaka和Komine等人对LED2008LED20cm。2009Brien100 Mbit/s16LED42010FraunhoferHenrichHertzInstitute513Mbit/s，创造了当LiFi， VLC（VisibleLightCommunication）.2011LED通信命名为LiFi（Light Fidelity。2013LiFi10Gb/s。三、VLC 的主要优缺点可见光通信与传统的无线网络相比,主要有以下优点：首先,传输速度更快。当前

3、实验室可见光通信实时传输速率50010LIFI1G0.2无害。此外，有光的地方就有网络的特点,让室内信号更加稳定， 磁信号敏感的医院等环境中也能自由使用。可见光通信的缺点也是明显存在的:VLC光被阻挡时，信号就会中断.息的回传则不易实现.第二章可见光通信的关键技术一、VLC 系统构成VLC路和上行链路两部分,链路包括发射和接收两部分。发射部分主要包括将信号源信号转换成便于光信道传输LEDLED间不同，将引起所谓的码间干扰(ISI。但是由于白光LED光源发出的是可见光，且发散角较大.对人眼睛基本无害、无电磁波 伤可靠性大大提高.接收部分主要包括能对信号光源实现最佳接收的光学系复成与发端一样的信号

4、.基本一样.上行链路采用的光源仍然由白光 LEDVLC系统组成的网络称为可见光网络.VLCLEDLEDVLC00KIMDD号,因而不会因为某条光路径被遮挡而导致通信中断，保证了通信的可靠性.二、VLC 系统关键技术当前， LED 可见光通信主要包括以下几个方面的关键技术 ： 1）ISIVLCISIISI码间干扰克服技术LED将加宽延伸到相邻符号的时间间隔内,产生码间干扰（ISI致系统性能恶化。光源的选择与布局LED.实际系统中,由（照射不到的区域LEDLEDVLCLEDLEDLED,ISILED三、室内 VLC 系统的信道不同：室内无线光通信系统的链路方式有很多种，但是主要根据以下两个特征进行

5、区分:个角度问题.对发射机来讲，如果其发射的光束发散角很小，发 其次看发射机与接收机之间是否存在未受干扰的视距视距链接中接收机接收到的光除存在由发射机发出的大角度的号,接收机接收到的光信号中不存在直接从发射机射过来的光.根据以上分析，可以将室内无线局域网的链路方式分为以定向式漫反射链路；混合式非视距链路；非定向式漫反射链路. 其结构如图所示：两种链路比较比较内容定向视距链路非定向视距链路通信速率高中等对指向要求高低抗障碍物影响能力低高系统移动性低高光学系统复杂度低中等受背景光影响小大多径效应影响信道损耗无低有高由于室内可见光通信信道与红外无线通信信道非常相似， 主要问题下图是室内无线光通信系统

6、的脉冲响应为和（多径效应影响信道损耗无低有高光是加性白高斯噪声信号,在信号输出端得到的是光电 流Y(t)，其表达式为：Y（t）=RX（t）h(t)+N（t）室内无线光传输信道的基带模型的脉冲响h(t下形式：这里的;N径信道的径数.使用冲击函数（t）作为系统的基本函数。由上面可知光通信信道中的光噪声主要包含自然噪声太阳学元件进行链路的频分复用等。这些都将有利于提高信道质量, 满足信息传输需求.第三章VLC的应用和展望一、VLC 的应用:LED 照明和通信, LED交通信号等。现实主要应用领域有：1）时满足照明的需求.给人们提供信号，而将数据通信与信号灯相结合则可以为交通 管理提供更好的安全可靠性。3)显示与数据通信，LED大便利，在火车站、机场等场所有着巨大的应用前景。4）明设施来进行传递,较传统卫星定位更为精准。二、VLC 的展望LED现了商业化。201310PureLiFiLiFi5000LiFi20135LED11LiFiiPhone201310LED1WLED43也一应展开。2013920LED光通信;201312同月，江宁开发区中国无线谷的移动通信国家重点实验室专家上面的一系列成果都昭示着可见光通信前景可期，但是新技术的开发和推广并不总是一帆风顺,LiFi除此之外，LED20MHz，而且有很强的所以可见光通信的研究可能需要我们从