matlab基于白光LED的室内可见光通信系统研究(4)
3)发射功率高。由于要考虑对人眼的安全，故在红外线通信系统中发射功率较低，传输性能受到极大限制。而VLC系统发射的是可见光，无需考虑对人眼睛的安全问题，可以极大提高发射功率。
4)从线路布局上来考虑，室内红外通信系统需架设专供的光源和线路，而VLC系统则可以利用现有的照明光源进行布局。
1.3 本论文的主要内容
本论文在对可见光通信，白光LED的基本结构和工作特性进行深入研究的基础上，给出了一种室内4阵列LED光源的最优布局方式，并在此基础上提出了两种优化方案，对光照度和接收功率的分布进行了仿真。完成了系统收发电路的设计。对OOK的调制方式进行了仿真研究。本论文共分为五章。
第一章是绪论，对光通信系统的概念做了概述，重点介绍了无线光通信的工作方式。分析了可见光通信技术与其他几种无线光通信技术相比的优势。最后概括了本论文的框架结构。
第二章论述了室内可见光照明通信系统。分析了LED室内可见光通信系统的关键技术，研究了室内VLC系统在国内外的发展动态，对室内VLC系统有更深入的理解。
第三章介绍了白光LED的基本结构和工作特性，通过仿真考察了不同的室内布局对光照度分布的影响，得到了最优布局理论。在此基础上对同一水平面上的接收功率分布做了讨论，在最佳布局下对平面接收光功率分布进行仿真,达到预期效果。最后讨论了现有布局的不足并给出了一种优化方案。
第四章对可见光通信系统进行了硬件设计，完成了由LED驱动阵列组成的发送端电路，PIN接收端电路的设计。
第五章研究的是VLC系统中的调制解调技术。本文采用OOK调制，使用了System View进行OOK调制仿真，通过仿真，对OOK调制有了更深的理解，了解了OOK调制的优点和缺点，为之后的研究奠定基础。
最后对全文的研究工作进行了总结。
2 室内可见光通信系统
室外光通信的通信方式主要是点对点通信，传输信号的距离通常在百米以上，需要使用光束扩散较小的激光发射器。而室内VLC系统的通信距离不远，一般在十米之内，这样可以使用LED作为发射器。本章主要介绍的是室内VLC系统的组成和关键技术
2.1 室内VLC系统的组成
一种室内VLC 系统的设计[7]如图2.1所示，由VLC集线器、白光LED光源、光电探测器、终端、VLC适配器、以及信号处理单元构成。发射部分主要构成部分是白光LED 光源和信号处理单元，接收部分的主要构成部分是光电检测器和与之相应信号处理单元。
图2.1室内可见光无线局域网系统
VLC集线器是VLC系统中的核心部分，它负责接收来自用户终端发来的信息，同时将收到的信息通过LED光源以分时段地方式向外发送。VLC适配器的功能包括了反向链路中的光电接收器和前向链路中的光源，同时兼有接收和发送功能，同时负责将终端传来的信息调制成光信号的形式和接收来自反向链路中的LED光源传来的光信号。房顶上的光电检测器负责接收来自用户传来的调制光信号，并将光信号转换成电信号后传入VLC集线器。VLC集线器在对电信号进行简单处理后，将其调制到白光LED光源上，以光信号的方式向外传播。在接收终端的VLC适配器对接收到的信息进行解调，并将其传入终端用户，如此来实现室内VLC通信。
2.2 室内LED可见光通信关键技术
目前室内LED可见光通信的关键技术主要有如下几个方面：
1)可见光信道研究