毕业设计--基于大功率白光LED的可见光双路通信系统设计

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1、. I 摘摘 要要 提出一种基于大功率白光 LED 的可见光双路通信系统设计方案，详细给出了该设计 方案可见光发射端与接收端 A、B 两路系统设计的原理与组成。发射端 A 路传输语音信 号，B 路传输高频信号。发射端 A 路采用基带传输，发射端 B 路采用调制传输，同时通 过白光 LED 发送；接收端 A 路通过带通滤波器电路、放大电路，B 路通过高通滤波器电 路、解调电路、放大电路，分别将信号传递给喇叭，从而分别还原出 A、B 路信号，如 此实现了可见光双路通信。测试结果表明该系统具有通信距离远、可靠性高及稳定性好 等优点。 关键词：白光 LED，可见光通信，调制解调 . II Abstra

2、ct A visible light communication system with two channels is proposed in this paper. The principle and composition of the system is described in detail. The system is divided into two parts, namely transmitting and receiving subsystems. High power white LED is used as the transmission medium, with t

3、he function of signal transmission. The voice signal can be transmitted from the transmission subsystem in two channels, correspondingly received at the receiving subsystem with two channels. It can realize communication requirement and experimental results of the proposed system performs better wit

4、h further communication range, more robust and stable compared with other similar single channel communication methods. Keywords: White LED, Visible light communication system, Modulation and demodulation . III 目 录 前 言 1 1 绪论 2 1.1 课题研究的背景及意义 . 2 1.2 白光 LED 通信系统性能的相关技术 2 1.2.1 阵列光源的布局设计阵列光源的布局设计 2 1

5、.2.2 驱动电路优化设计 3 1.2.3 均衡技术 4 1.2.4 正交频分复用技术 4 1.2.5 信道编码技术 4 1.2.6 分集接收技术 5 1.2.7 自适应传输技术 6 1.3 白光 LED 通信的展望 . 6 2 系统方案 8 2.1 电源方案选择与论证 . 8 2.2 LED 驱动电路方案的选择与论证 . 9 3 理论分析与计算 11 3.1 电路结构分析 . 11 3.2 电路参数分析 . 11 3.2.1 555 方波发生器参数分析 11 3.2.2 调制解调电路参数分析 12 3.2.3 大功率 LED 驱动电路参数分析 12 3.2.4 带通滤波电路参数分析 13 3

6、.2.5 放大电路参数分析 13 3.3 元器件的选择 . 14 4 电路设计 16 4.1 系统总体框图 . 16 4.2 发送端电路设计 . 16 4.2.1 A 路电路设计 . 16 4.2.2 B 路电路设计 . 16 . 1 前前 言言 可见光通信技术(Visible Light Communication，简称 VLC)是随着白光 LED 照明 技术的发展而兴起的无线光通信技术，可分为室内可见光通信和室外可见光通信两大类。 白光 LED 具有功耗低、寿命长、尺寸小、绿色环保等优点，被认为终将取代荧光灯、白 炽灯等传统照明光源，成为下一代固体照明光源。同时与传统照明光源相比，白光 LED 又具有响应时间短、高速调制的特性，因此可以设计出基于白光 LED 的可见光无线通 信系统和网络，实现照明和通信的双重作用。目前，可见光通信大多处于实验阶段，虽 然整体系统已有实现，但与可见光通信的实用还有一定的距离，系统的各项性能有待进 一步优化。 在照明领域，基于白光 LED 可见光通信的推广应用增加了半导体照明的附加值， 有助于提高 LED 照明对现有照明光源的竞争力；在通信领域，它已