传输声音的可见光通信系统设计开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:1334字

1. 研究目的与意义

近年来,被誉为绿色照明的半导体( LED)照明技术发展迅猛。与传统照明光源相比.白光LED不仅功耗低,使用寿命长,尺寸小,绿色环保,更具有调制性能好,响应灵敏度高等优点。利用LED的这种特性,它能用作照明的同时,还可以把信号调制到见光束上进行数据传输 ,实现种新兴的光无线通信技术,即可见光通信 ( Visible liLED可ght communicxation ,VLC ) 技术。

可见光通信技术,是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的,将高速因特网的电线装置连接在照明装置上,插入电源插头即可使用。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围,电脑不需要电线连接,因而具有广泛的开发前景。

2. 国内外研究现状分析

2000年,日本的tanaka和haruyama等人开始室内led光通信系统的研究,假设led光照为朗伯模型,对系统进行了仿真,发现主要影响系统性能的是多径效应。

2003年,komine等人在1 mb/s的速率下对电力线通信与led通信结合进行实验并进行了仿真。

2008年,日本在电子高新科技博览会上,展出了led通信系统,在接收机与发送机相距约20cm双工工作的情况下,实现了100 mb/s的传输速率。同年,美国也投入巨资成立了智能光t -程技术研究中心,探索通过led光源实现无线通信。目前越来越多的国际化大公司开始加入该计划。

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3. 研究的基本内容与计划

主要分为发射端和接受端两大部分:

发射端由音频信号输入电路、a/d采集模块、单片机控制电路、led驱动电路和白光led光源组成。

低频语音信号经过调制变为高频已调波,经过发射电路的处理,驱动高速频闪的led阵列,发出因调制信号变化而变化的光信号。光信号通过光电转换器,实现光信号到电信号的转换,并对电信号进行解调,得到与原信号匹配的数据,再经过接收端电路并以声音的形式显示出来。

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4. 研究创新点

本设计拟采用串口助手软件完成音频输入部分,将音频信号转换成数据信号后,数据信号由CH340G(USB转串口芯片)转换成TTL电平信号,此信号与LED驱动电路连接,当信号中有低电平时LED灯组亮,当信号中有高电平时LED灯组灭,这种亮灭过程很快,人眼看来就是LED的闪烁。

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