Jaké jsou výhody komunikačního systému viditelného světla postaveného na LED diodách

Před nějakým časem vzbudil rozsáhlou pozornost článek publikovaný v časopise „Elektronika“. Výzkumníci pomocí experimentů demonstrovali modulační schéma plně duplexního komunikačního systému viditelného světla LED-na-LEDVLC s LED diodami jako vysílači a přijímači, a to prostřednictvím závislosti na vlnové délce. Ve srovnání s výkonem, jako je bitová chybovost, výsledek ukazuje, že VLC má zjevné výhody oproti tradiční bezdrátové bezdrátové komunikaci.

Komunikace s viditelným světlem (VLC), také známá jako komunikace s vlnovými vlnami, tznsa komunikační technologie, která jako spektrum informací využívá spektrum viditelného světla 380 až 740 nm. Díky své vysoké účinnosti, dlouhé životnosti a rychlé odezvě jsou LED diody pro bezdrátovou komunikaci vhodnější než jiné zdroje viditelného světla.

Ve srovnání s tradiční bezdrátovou komunikací s rádiovou frekvencí (RF) má VLC následující výhody:

◆ VLC má nelicencovanou šířku pásma přibližně 400THz a bohaté zdroje spektra.

◆ VLC se snadno implementuje, stačí přidat mikrokontrolér a vybudovat síť se stávajícím zařízením LED.

◆ VLC používá jako nosič viditelné světlo, které nezpůsobí elektromagnetické rušení jiných elektronických zařízení.

◆ VLC link může snadno nastavit vysokorychlostní komunikační spojení nad 10 Gb/s.

Proto byl rozsáhle prováděn výzkum VLC, včetně formulace standardu IEEE802.15.7 VLC. V tomto experimentu vědci změřili dobu náběhu a poměr signálu k šumu (SNR) barev LED vysílače a přijímače a shrnuli závislost výkonu LED-na-LEDVLC na vlnové délce vysílače a přijímače LED diody.

V předchozích studiích je on-off keying (OOK) nejjednodušší a nejtradičnější metoda modulace v optické komunikaci, která má výhody nízké složitosti a dostatečné šířky pásma. Standard IEEE802.15.7VLC navrhuje pulzní polohovou modulaci (PPM) na podporu stmívání. PPM je další modulační schéma, které může dosáhnout vyšší energetické účinnosti než OOK. PPM však vyžaduje složitější spotřebu systému a šířky pásma.

Ortogonální multiplexování s frekvenčním dělením (OFDM) je modulační schéma s více nosnými, které vykazuje vysokou frekvenční účinnost. Může také odesílat data prostřednictvím vysokofrekvenčních pomocných nosných, takže systém má silnou odolnost vůči nízkofrekvenčnímu okolnímu světlu z jiných světelných zdrojů. Robustnost. Aby bylo možné překonat nedostatky nízké rychlosti přenosu dat a náchylnosti k jiným světelným zdrojům v LED-to-LEDVLC, vědci přijali nejlepší nastavení sady barev LED a použili kvadraturní amplitudovou modulaci (QAM) v plně duplexním LED-to-LEDVLC experiment. A modulační schéma předpětí optického ortogonálního frekvenčně děleného multiplexování (DCO-OFDM) na stejnosměrný proud.

Vědci navíc analyzovali také zkreslení a ztrátu signálu v plně duplexním systému LED-to-LEDVLC. V plně duplexním systému LED-to-LEDVLC se používá modulace 32-QAMDCO-OFDM a obvod reverzního předpětí k dosažení maximální datové rychlosti 49 kbps s bitovou chybovostí <2.5 × 10-4. Věří, že technologie VLC LED-to-LED přispěje k široké popularizaci technologie VLC.