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1、可見光無線通信的技術原理主要基于以下幾點: 利用快速光脈沖傳輸信息:可見光無線通信是通過快速的光脈沖來無線傳輸信息的。這種技術可以在光中以不同的速率編碼信息,實現(xiàn)數據的傳輸。 LED開關編碼:在具體實現(xiàn)上,可以利用LED的開關狀態(tài)來編碼信息。例如,LED開啟時表示數字1,關閉時表示數字0。
2、可見光通信技術是一種利用發(fā)光二極管等可見光光源的高速明暗變化來傳輸信息的無線通信技術。技術原理: VLC通過LED的高速明暗變化來生成光信號,這些光信號攜帶了要傳輸的信息。 調制深度決定了燈光的“明”和“暗”狀態(tài)變化的大小,而通信速率則影響了這些變化發(fā)生的快慢。
3、可見光無線通信是一種利用快速光脈沖進行無線信息傳輸的技術。通過控制LED燈的開關狀態(tài),如開表示1,關表示0,利用這種快速變化來傳輸信息。由于LED的發(fā)光強度變化速度極快,人眼無法察覺,因此這種通信方式不會干擾人們的視覺體驗。LiFi技術目前仍處于實驗室階段,由Haas及其愛丁堡大學的團隊所發(fā)明。
復旦大學信息科學與工程學院遲楠教授團隊聚焦于提升水下可見光通信的高譜效率編碼問題,其研究成果以“水下可見光通信中的幾何整形32QAM和改進的二進制交換編碼方法”為題,發(fā)表在Chinese Journal of Electronics 2022年第6期,特別收錄于創(chuàng)刊30周年專欄。
1、可見光通信技術是一種利用發(fā)光二極管等可見光光源的高速明暗變化來傳輸信息的無線通信技術。技術原理: VLC通過LED的高速明暗變化來生成光信號,這些光信號攜帶了要傳輸的信息。 調制深度決定了燈光的“明”和“暗”狀態(tài)變化的大小,而通信速率則影響了這些變化發(fā)生的快慢。
2、可見光通信技術起源于半導體照明的推廣,與照明有緊密聯(lián)系。技術特點包括照明光源的高效節(jié)能與信息領域的高速傳輸。現(xiàn)有頻譜資源緊張,可見光頻段成為新的無線通信頻譜資源。室內可見光通信以LED為載波,提供高速、便捷的無線通信。相比射頻通信,可見光通信在寬帶、容量和安全性上有優(yōu)勢。
3、利用快速光脈沖傳輸信息:可見光無線通信是通過快速的光脈沖來無線傳輸信息的。這種技術可以在光中以不同的速率編碼信息,實現(xiàn)數據的傳輸。 LED開關編碼:在具體實現(xiàn)上,可以利用LED的開關狀態(tài)來編碼信息。例如,LED開啟時表示數字1,關閉時表示數字0。通過LED的快速開關,就可以傳輸一系列的數字信息。
QAM調制通過兩個正交載波(I和Q支路)同時調制幅度和相位,但其復數信號性質在可見光通信中面臨挑戰(zhàn)。相比之下,CAP調制則跳過了與載波相乘的步驟,直接利用正交濾波器形成帶通脈沖信號,通過調整支路波形傳遞數據,無需復雜的復數到實數轉換。
無載波幅度和相位調制與QAM調制的詳細解析如下:CAP調制: 定義:CAP,即無載波幅度和相位調制,是一種在有限帶寬下實現(xiàn)高譜效率傳輸的多維多階調制技術。它特別適用于對實數信號處理要求較高的場景,如可見光通信。 工作原理:CAP調制跳過了與載波相乘的步驟,直接利用正交濾波器形成帶通脈沖信號。
CAP是AT&T提出的調制方式,是一種無載波的正交幅度調制(QAM),數據信號在發(fā)送前被壓縮,然后沿電話線發(fā)送,在接收端重組。CAP的主要優(yōu)點為:載波頻率可變,在一個頻率周期或波特內傳輸2到9位二進制數據,因此在相同的傳輸速率下,占用更少的帶寬,傳輸距離更遠。
以下是繪制頻譜的基本步驟在MATLAB中的實現(xiàn)。例如,對于無載波幅度和相位調制信號(CAP 4)的處理,首先要進行快速傅里葉變換(FFT),并除以信號長度以修正FFT函數中的正常化。接著,注意區(qū)分雙邊譜和單邊帶頻譜,雙邊譜需使用fftshift函數調整直流分量位置。
生產的光纖,無論是玻璃介質還是塑料介質,都可傳輸全部可見光和部分紅外光譜。用光纖做的光纜有多種結構形式。
單載波調制包括正交幅度調制(QAM)和無載波幅度相位(CAP)調制。 在應用單載波調制時,通過把連續(xù)的數個比特位映射成星座點來使比特流編 碼成為符號。這些星座點經過調制、濾波在預先分配的信道帶寬上進行傳輸。 信道會使發(fā)送的信號衰減并引起鄰近符號的互相干擾,即產生符號間干 擾(ISI)。
可見光通信技術,利用可見光波段光作為信息載體,無需有線傳輸介質,直接在空氣中傳輸光信號。這種綠色低碳的通信方式,幾乎零耗能,有效避免了無線電通信中的電磁信號泄露問題,構建了抗干擾、抗截獲的安全信息空間。
可見光通信技術是一種利用發(fā)光二極管等可見光光源的高速明暗變化來傳輸信息的無線通信技術。技術原理: VLC通過LED的高速明暗變化來生成光信號,這些光信號攜帶了要傳輸的信息。 調制深度決定了燈光的“明”和“暗”狀態(tài)變化的大小,而通信速率則影響了這些變化發(fā)生的快慢。
可見光通信技術(Visible Light Communication,VLC)是指利用可見光波段的光作為信息載體,無需光纖等有線信道的傳輸介質,在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。可見光通信技術綠色低碳、可實現(xiàn)近乎零耗能通信,還可有效避免無線電通信電磁信號泄露等弱點,快速構建抗干擾、抗截獲的安全信息空間。
可見光通信技術已實現(xiàn)小型化的上網演示系統(tǒng),最高下載速率可達91 Mbps。商用系統(tǒng)以低速通信應用為主,包括室內精準定位導航系統(tǒng)、LED智能家居系統(tǒng)等。未來展望包括萬物光互連、構建高速無線通信體系,借助LED光源實現(xiàn)低成本、多功能無線通信。在政策扶持與市場需求增長下,可見光通信的商業(yè)化應用將日益廣泛。
可見光通信是一種利用可見光波段的光波進行信息傳輸的技術。LiFi是可見光通信的一種具體實現(xiàn)方式,由德國物理學家哈拉爾德·哈斯在2011年發(fā)明,通過LED燈的快速閃爍來傳輸數字信息。
可見光通信技術(Visible Light Communication,VLC)是指利用處于可見光波段的光線作為信息載體,在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。可見光通信技術的優(yōu)勢包括:高速率性、無電磁輻射、密度高、成本低、頻譜豐富、高保密性、綠色低碳等。這項技術可用于快速構建抗干擾、抗截獲的安全信息空間。