FPGA的OOK可見(jiàn)光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文給出了led路燈實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光通信的一種方案,介紹了其組成、工作原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程,通過(guò)matlab仿真驗(yàn)證了方案的可行性。最后,通過(guò)采用相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試并驗(yàn)證了led路燈實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光通信的可行性,并實(shí)時(shí)傳送了led路燈工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。本文的研究為城市路燈的管理及發(fā)展提供了一種新的思路和參考。

提出一種室外可見(jiàn)光通信(vlc)信道模型,介紹了可見(jiàn)光在室外傳輸?shù)闹鄙渎窂侥Ｐ秃鸵淮畏瓷渎窂侥Ｐ?分析了傳輸距離、發(fā)射機(jī)發(fā)射角和反射面位置對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的影響。采用控制變量法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),得到了在各參數(shù)不同時(shí)接收端直射功率和反射功率的比值。

基于強(qiáng)度調(diào)制及直接檢測(cè)(im/dd)原理,利用18×1w大功率白光led照明燈,以開(kāi)關(guān)鍵控和二進(jìn)制非歸零碼(ook-nrz)調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光通信(vlc)系統(tǒng)的室內(nèi)單向下行通信。為優(yōu)化led光源的布局,對(duì)光鏈路視線(xiàn)(los)信道損耗進(jìn)行了理論分析,對(duì)led光源建模并進(jìn)行光線(xiàn)追跡仿真。系統(tǒng)采用基于tcp/ip的vlc網(wǎng)關(guān)驅(qū)動(dòng)4盞led光源,對(duì)36m2室內(nèi)面積的無(wú)縫覆蓋,在區(qū)域內(nèi)通信速率為90kbps時(shí)誤碼率(ber)低于10-3,局部范圍內(nèi)可達(dá)到285kbps無(wú)誤碼傳輸,實(shí)現(xiàn)了vlc與照明的有機(jī)結(jié)合。

可見(jiàn)光通信是一種新興的無(wú)線(xiàn)通信方式。介紹了基于朗伯輻射模型的光線(xiàn)追蹤算法,該算法可以精確地模擬每個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)軌跡和接收過(guò)程。論述了室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)6種基本鏈路形式,并對(duì)其信道脈沖響應(yīng)進(jìn)行了仿真,分析了脈沖響應(yīng)的成分組成和幅值特性。仿真結(jié)果表明,光源所發(fā)出的光子只有0.1%~7.2%被接收機(jī)接收,視距鏈路中直射光子所攜帶的功率占接收總功率的98.93%~99.8%,非視距鏈路中一次反射的光子所攜帶的功率占接收總功率的85.45%~98.08%。

為在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離抗干擾通信,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fpga)的正交頻分復(fù)用(ofdm)通信系統(tǒng),給出系統(tǒng)方案及關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法。在設(shè)計(jì)中采用基于前導(dǎo)序列的符號(hào)同步算法,實(shí)現(xiàn)精確的符號(hào)同步,避免同步點(diǎn)靠后而產(chǎn)生符號(hào)間干擾。采用一種基于導(dǎo)頻的剩余相位補(bǔ)償算法,消除頻率同步后的殘余頻偏,達(dá)到更好的解調(diào)效果。實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠有效地同步及消除殘余頻偏,穩(wěn)定地通信。

光通信作為一種綠色環(huán)保的新型通信方式,與傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)通信方式相比可靠性和保密性更好,傳輸速度也更高,并且受周?chē)姶怒h(huán)境的影響也更小,得到了人們的廣泛認(rèn)可,在生產(chǎn)生活中的諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于led的光通信系統(tǒng),利用led的高速調(diào)制特性,實(shí)現(xiàn)了較好的通信效果。

介紹了煤礦工作面可見(jiàn)光通信系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu);研究了煤礦工作面可見(jiàn)光通信關(guān)鍵技術(shù),包括載波調(diào)制技術(shù)、調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)以及調(diào)制帶寬,得出兼顧帶寬和發(fā)光效率的白光led是理想的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)光源。

wi—fi無(wú)線(xiàn)技術(shù)越來(lái)越普及,不過(guò)抱怨信號(hào)不穩(wěn)定、上網(wǎng)速度慢、熱點(diǎn)太少的人也越來(lái)越多。怎么辦呢？據(jù)報(bào)道，德國(guó)物理學(xué)家heraldhaas從一直被視為發(fā)明家夢(mèng)寐以求靈感閃現(xiàn)象征的電燈泡中找到了靈感，和愛(ài)丁堡大學(xué)的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一項(xiàng)新的專(zhuān)利技術(shù)．利用閃光來(lái)無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)字信息，并取了個(gè)“l(fā)i—fi”的有趣昵稱(chēng)。這類(lèi)技術(shù)通常被稱(chēng)作可見(jiàn)光通信（vlc）。

wifi技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越普及．不過(guò)抱怨無(wú)線(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定、上網(wǎng)速度慢、wifi熱點(diǎn)太少的人也越來(lái)越多。現(xiàn)在，有一項(xiàng)新技術(shù)可能會(huì)讓這些問(wèn)題得到解決。

可見(jiàn)光通信在室外led交通信號(hào)燈與移動(dòng)車(chē)載體間的實(shí)現(xiàn) 1引言 近年來(lái)，被譽(yù)為“綠色照明”的半導(dǎo)體(led)照明技術(shù)發(fā)展迅猛。與傳統(tǒng)照明光源相比，白光led不 僅功耗低，使用壽命長(zhǎng)，尺寸小，綠色環(huán)保，更具有調(diào)制性能好，響應(yīng)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。利用led的這種特 性，它能用作照明的同時(shí)，還可以把信號(hào)調(diào)制到led可見(jiàn)光束上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)一種新興的光無(wú)線(xiàn)通信 技術(shù)，即可見(jiàn)光通信(visiblelightcommunication，vlc)技術(shù)。與傳統(tǒng)射頻無(wú)線(xiàn)技術(shù)相比，vlc可利用 帶寬高，具有更高的安全性和私密性，不產(chǎn)生電磁干擾，也無(wú)需相應(yīng)頻段的許可授權(quán)，能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn) 高帶寬高速率的無(wú)線(xiàn)通信接入。具有很好的空間復(fù)用性，極大地拓展了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面，是對(duì)現(xiàn)有射頻技術(shù)的很 好的補(bǔ)充。這些吸引人的特性，使得vlc在世界范圍內(nèi)受到極大關(guān)注。 vl

labview在工程中的應(yīng)用十分廣泛,主要應(yīng)用于測(cè)控系統(tǒng)中,特別適合處理數(shù)據(jù)通信模塊和數(shù)據(jù)采集模塊,也常應(yīng)用在fpga模塊、機(jī)器人模塊、視覺(jué)開(kāi)發(fā)模塊、觸控面板模塊、pid模塊、mobile模塊等模塊的控制中。設(shè)計(jì)了一個(gè)基于labview平臺(tái)的汽車(chē)儀表參數(shù)檢測(cè),系統(tǒng)可對(duì)接收的下位機(jī)串口通信數(shù)據(jù)進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)處理和顯示,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)儀表參數(shù)的數(shù)據(jù)報(bào)表存儲(chǔ)、刪除、回放和幫助文檔等功能。

在拖拉機(jī)牽引試驗(yàn)中,為了實(shí)現(xiàn)負(fù)荷車(chē)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)進(jìn)程的實(shí)時(shí)監(jiān)視與控制,針對(duì)負(fù)荷車(chē)通信系統(tǒng)展開(kāi)研究。提出了一種主機(jī)與基于windowsce操作系統(tǒng)的監(jiān)視器之間的無(wú)線(xiàn)通信方案。闡述了通信系統(tǒng)功能,主機(jī)與監(jiān)視器通信的modbus協(xié)議,并在vb.net編程環(huán)境中使用serialport控件實(shí)現(xiàn)監(jiān)視器串口通信軟件的開(kāi)發(fā)。通過(guò)搭建通信系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明,通信系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的接收與發(fā)送,達(dá)到了試驗(yàn)操作人員對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視及對(duì)試驗(yàn)進(jìn)程實(shí)時(shí)控制的目的。該研究為負(fù)荷車(chē)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供了參考。

android是一款功能很強(qiáng)大的智能手機(jī)開(kāi)源平臺(tái),同時(shí)也是google宣布的基于linux平臺(tái)的開(kāi)源手機(jī)操作系統(tǒng),能夠搭載pushmail,兼容google所開(kāi)發(fā)的map、mail、相冊(cè)、日歷等軟件。該平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶(hù)界面和應(yīng)用軟件組成,號(hào)稱(chēng)為首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開(kāi)放和完整的移動(dòng)軟件。因?yàn)槟：擞布膮^(qū)別而便于開(kāi)發(fā),相比windowsmobile,rim,symbian和iphoneos來(lái)講具有較大的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)軟件分層方法分析android通信模塊的相關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)。闡明了其通信模塊在不同平臺(tái)上的移植問(wèn)題。

分析了即時(shí)通信系統(tǒng)涉及到的tcp協(xié)議、socket通信機(jī)制和多線(xiàn)程技術(shù),設(shè)計(jì)了一套基于socket通信的即時(shí)通信系統(tǒng)?？蛻?hù)端ui界面使用javaswing技術(shù)編寫(xiě),簡(jiǎn)潔且美觀(guān),通信底層采用基于tcp的socket和服務(wù)端連接,可靠性高,配合多線(xiàn)程機(jī)制的合理運(yùn)用,多用戶(hù)同時(shí)在線(xiàn)收發(fā)消息,保證服務(wù)端精準(zhǔn)高效地接收和投遞消息。

主要設(shè)計(jì)了java即時(shí)通信技術(shù)的基本功能.現(xiàn)在系統(tǒng)功能雖然已經(jīng)設(shè)計(jì)完成,但在技術(shù)上仍然有待于提高.如建立群聊功能、建立視頻聊天、建立語(yǔ)音聊天等.即時(shí)通信,由于其具有實(shí)時(shí)性、跨平臺(tái)性、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的使用.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠處理多用戶(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、安全的即時(shí)通信系統(tǒng)具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義.該系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于java的簡(jiǎn)單即時(shí)通信系統(tǒng),系統(tǒng)采用c/s模式.

目前激光傳感器的通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,可能會(huì)使數(shù)據(jù)失真,為此設(shè)計(jì)了基于激光傳感器的通信系統(tǒng)。首先對(duì)基于激光傳感器的通信系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上,對(duì)通信系統(tǒng)的功率放大器電路、低噪聲放大電路、收發(fā)轉(zhuǎn)換電路、電線(xiàn)收發(fā)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),然后為保證通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行,對(duì)基于激光傳感器的通信系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),完成基于激光傳感器的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。結(jié)果表明,本文通信系統(tǒng)運(yùn)行能耗較低,且對(duì)激光傳感器信息的采集處理較準(zhǔn)確,為該領(lǐng)域的研究奠定基礎(chǔ)。

分析了光學(xué)零件表面的光能量的反射損失,從膜系選擇、膜料選擇、膜層厚度、鍍制工藝四個(gè)方面,對(duì)可見(jiàn)光減反膜的膜系設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了研究,確定了基本的設(shè)計(jì)原則。

光通信系統(tǒng)光纜光纖知識(shí)

光纖通信是現(xiàn)今數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要通信方式,其性能的好壞直接影響數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的質(zhì)量。本文采用ver-ilog語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)fpga光纖通信系統(tǒng)的功能。光纖通信系統(tǒng)又包含位同步時(shí)鐘提取模塊、8b/10b編解碼器模塊和nrzi編解器模塊;這些模塊都利用了da(designanalyzer)、quartusii以及modelsim等eda工具來(lái)完成綜合與仿真,從仿真的結(jié)果可以看出該設(shè)計(jì)方法很好地滿(mǎn)足了系統(tǒng)的要求。

該系統(tǒng)采用雙波段視頻采集技術(shù),綜合可見(jiàn)光與紅外的視場(chǎng)信息,提高了其抗干擾能力和火災(zāi)識(shí)別率,并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)的分級(jí)報(bào)警。算法中采用編號(hào)標(biāo)記、編號(hào)生存期等一系列標(biāo)記機(jī)制,可實(shí)現(xiàn)多個(gè)火焰目標(biāo)的穩(wěn)定跟蹤識(shí)別,并且采用基于圖像輪廓的算法,增強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性并減少系統(tǒng)內(nèi)存損耗;硬件采用dsp與arm雙系統(tǒng)組合,tm320dm642用于圖像處理,lpc2368用于通信與報(bào)警,系統(tǒng)運(yùn)行更加高效。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)探測(cè)的準(zhǔn)確性高,抗干擾能力較強(qiáng),并且具有較快的反應(yīng)速度。

2017年第四屆“啟航杯”電子設(shè)計(jì)訓(xùn)練賽 a題：穿透毛玻璃的可見(jiàn)光成像系統(tǒng) 一．任務(wù) 使用cmos或者ccd成像系統(tǒng)透過(guò)毛玻璃對(duì)目標(biāo)物體成像。毛玻璃與目標(biāo)物之 間不可添加任何光學(xué)元件和照明光源。目標(biāo)物距離毛玻璃5cm。 二．基本要求 （1）在沒(méi)有放置毛玻璃的情況下對(duì)目標(biāo)物a進(jìn)行成像；（10分） （2）在放置1號(hào)毛玻璃的情況下對(duì)目標(biāo)物a進(jìn)行成像，并計(jì)算點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)； （10分） （3）在放置1號(hào)毛玻璃的情況下對(duì)目標(biāo)物b直接進(jìn)行成像，成像質(zhì)量進(jìn)行排名， 分?jǐn)?shù)依次減少2分。（50分） 三.發(fā)揮要求 （4）在放置2號(hào)毛玻璃的情況下對(duì)目標(biāo)物c直接進(jìn)行成像，成像質(zhì)量進(jìn)行排名， 分?jǐn)?shù)依次減少2分。（20分） （5）其他。（10分） 四．設(shè)計(jì)報(bào)告 本作品需要提交設(shè)計(jì)報(bào)告 項(xiàng)目主要內(nèi)容滿(mǎn)分 方案論證比較與選擇，方案描述3 理論分析與計(jì)算系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)5

第六屆全國(guó)大學(xué)生光電設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題 競(jìng)賽題目1：穿透毛玻璃的可見(jiàn)光成像系統(tǒng) 競(jìng)技重點(diǎn)： 透過(guò)復(fù)雜介質(zhì)獲取對(duì)向物體圖像精細(xì)信息的能力。 競(jìng)賽說(shuō)明： 使用cmos或者ccd成像系統(tǒng)透過(guò)毛玻璃對(duì)目標(biāo)物體成像。 競(jìng)賽規(guī)則： 使用自行設(shè)計(jì)的cmos或ccd成像系統(tǒng)，透過(guò)毛玻璃對(duì)目標(biāo)物成像。毛玻璃 與目標(biāo)物之間不可添加任何光學(xué)元件和照明光源。目標(biāo)物距離毛玻璃5cm。 光路示意圖 評(píng)分規(guī)則： 比賽前組織委員會(huì)準(zhǔn)備4種不同散射程度的毛玻璃板。每隊(duì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使 用不同毛玻璃板對(duì)同一目標(biāo)分別進(jìn)行成像，并輸出各次成像結(jié)果，競(jìng)賽成績(jī)由各 次成像結(jié)果的得分求和獲得。（競(jìng)賽隊(duì)在各次成像間，后續(xù)使用的毛玻璃板必須 低于前次成像使用的毛玻璃的散射度），總的成像時(shí)間不超過(guò)10分鐘。各隊(duì)將 所獲得的物體圖像保存為通用的數(shù)字圖像文件，并將該次成像結(jié)果識(shí)別出來(lái)的物 體圖像精細(xì)信息填表上交。 裁判