基于白光LED的可见光通信光源布局研究(2)

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6.1 总结与感想 23

6.2 可见光通信发展趋势 23

结论 25

致谢 26

参考文献 27

1 引言

随着科技的发展，人们对高速数据通信的要求越来越高，通信也将会在人们的生活中起到至关重要的作用。人们将在任何时间任何地点得到大量的多样的多媒体信息。在工作中，团队合作非常重要，因此，对办公室中的数据通信系统需求，包括多媒体信息的共享的要求也会在将来快速地增长。随着电器设备的无线化，家庭无线链接(WHL：Wireless Home Link)的应用，人们可以在家中的任何一处登陆全球信息网(World Wide Web)。因为带宽资源有限，所以在设计改良系统的时候将考虑其他的方法。20世纪90年代后期，随着全光接入技术的发展和人们对无线宽带通信的要求，一种信息容量大和部署灵活、维护方便、安全保密的可见光通信技术得到了人们的极大关注，它为无线宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案，其应用范围已从军用和航天领域迈入民用领域, 就是可见光通信VLC(Visible Light Communication)。

无线光通信技术是一种宽带无线接入技术，是光通信技术和无线通信技术相结合的产物，它以光信号为载体，通过大气作为传输媒质来进行光信号传送。当前可见光通信技术主要有以下几种：自由空间光通信(FSO：Free Space Optical Communication)、室内红外线通信和可见光通信(VLC：Visible Light Communication)。FSO一般利用波长为850nm或1550nm的红外光，室内红外通信一般利用LED红外光，而VLC则利用LED可见光。

可见光通信恰恰符合我们的要求。它适用于WHL所要求的高速无线连接，可见光资源的使用不需要进行授权。而且，光波只能被物理障碍物阻挡，并且它容易防止那些相邻空间通信时候的互扰。可见光学通信系统不占用无线频谱资源并且能用于那些对电磁干扰严格禁止的地方(例如：医院，飞机等)。因此通过光波进行信息传输比通过无线电波更加适合室内无线网络。可见光通信可以提供廉价的，高效率的，和高速率的传输方案。

可见光通信技术主要分为室外可见光通信技术和室内可见光通信技术。室内可见光通信技术是将可见光通信应用在室内计算机网络及办公设备通信，室内可见光通信与室外可见光通信主要区别在于信道的不同。室外可见光通信的信道主要收到太阳等自然背景光及大气的影响，大气对光通信的影响主要大气湍流所引起的闪烁以及天气现象所引起的衰减(雾、雨、云等自然现象)。而室内可见光通信的信道主要受到人造光源的影响，比如荧光灯、同光灯等，还有一个对室内高速通信影响比较严重的是由于室内墙壁对光源的反射所引起的对接收信号造成的多径问题，这样对高码率通信会出现码间串扰(ISI：Inter-Symbol Interference)。

可见光通信适用于非公有网络或者说消费通信网络，因为它对于任何人的使用都不需要进行授权。可见光学通信系统不占用无线频谱资源并且能用于那些对电磁干扰严格禁止的地方(例如：医院，飞机等)。因此，通过光波进行信息传输比通过无线电波更加适合室内无线网络。

这近几年来，被誉为“绿色照明”的半导体(LED)照明技术发展迅猛，特别是白光LED正吸引更多人的注意，白光LED将会成为下一代的照明光源。通过三种基本的颜色(红，绿，蓝)构造出的白光LED具有光照强，效能高和寿命长的特点。它最终会替代目前在办公室和家庭广泛使用的白炽灯和荧光灯。利用半导体(LED)器件响应速度快的发光响应特性，将信号调制到LED可见光上进行传输，使可见光通信与LED照明相结合构建出LED照明和通信两用基站灯，可为光通信提供一种全新的宽带接入方式。红外线可透过角膜被晶状体吸收，也可被虹膜和睫状体吸收，其中一部分可达视网膜而引起视网膜的损伤。紫外线可对眼球产生损害，主要损害角膜上皮。相反，可见光即使输出功率高达几十瓦也不会给眼睛带来危害。