基于LED的快速可见光通信.pdf

简介：
本研究探讨了利用LED进行高速可见光通信的技术与方法，旨在提高数据传输速率和系统效率，为室内无线通信提供一种新的解决方案。 基于LED的高速可见光通信是一种新兴技术，其核心在于使用发光二极管（LED）作为光源，在提供照明的同时实现数据传输功能。随着现代通信技术的发展，无线频谱资源变得越来越紧张，许多频率已经被占用，而可见光则成为研究的新热点领域。 预计到2018年时，LED的普及率将达到80%，这为基于LED的VLC（Visible Light Communication）提供了广阔的应用前景。通过扩展调制带宽、提高传输速率和延长传输距离等手段，VLC技术有望解决高速通信的需求问题，并成为未来的重要解决方案。 国内外关于此领域的研究主要集中在以下几个方面： 1. **先进调制技术**：研究人员正在探索多种调制方式，例如载波幅相调制。该方法通过同时改变光信号的幅度和相位来携带更多数据信息。 2. **编码均衡技术**：采用自适应比特功率加载的正交频分复用（OFDM）等高效编码方案，并利用预均衡及后均衡技术改善信道衰减与非线性失真，提升系统性能。 3. **多路复用技术**：通过时间或频率分割等方式在同一光束中传输多个数据流，进一步增强VLC的通信能力。 4. **材料芯片研发**: 开发新型光学材料和改进LED设计以提高转换效率、扩大工作范围并减少噪声干扰，满足高速通讯的要求。 5. **优化光接收机**：提升光电探测器灵敏度及信号处理算法性能来改善检测能力和降低错误率。 6. **系统集成与应用研究**：将VLC技术整合到现有的无线网络中（如Wi-Fi和移动通信），实现无缝连接，是未来的重要发展方向之一。 尽管基于LED的高速可见光通信已经取得了显著进步，但仍需克服诸如传输距离限制、抗干扰能力和复杂度等挑战。通过进一步深入这些关键技术的研究，并结合新的理论与方法，预计可以开发出更加高效稳定且广泛应用范围内的VLC系统，在智能家居、智能交通及数据中心互联等领域发挥重要作用。