FPGA的OOK可见光通信系统设计与实现

本文给出了led路灯实现可见光通信的一种方案,介绍了其组成、工作原理及实现过程,通过matlab仿真验证了方案的可行性。最后,通过采用相应的调制解调技术,现场测试并验证了led路灯实现可见光通信的可行性,并实时传送了led路灯工作状态的数据。本文的研究为城市路灯的管理及发展提供了一种新的思路和参考。

提出一种室外可见光通信(vlc)信道模型,介绍了可见光在室外传输的直射路径模型和一次反射路径模型,分析了传输距离、发射机发射角和反射面位置对系统传输性能的影响。采用控制变量法进行了仿真实验,得到了在各参数不同时接收端直射功率和反射功率的比值。

基于强度调制及直接检测(im/dd)原理,利用18×1w大功率白光led照明灯,以开关键控和二进制非归零码(ook-nrz)调制方式实现了可见光通信(vlc)系统的室内单向下行通信。为优化led光源的布局,对光链路视线(los)信道损耗进行了理论分析,对led光源建模并进行光线追迹仿真。系统采用基于tcp/ip的vlc网关驱动4盏led光源,对36m2室内面积的无缝覆盖,在区域内通信速率为90kbps时误码率(ber)低于10-3,局部范围内可达到285kbps无误码传输,实现了vlc与照明的有机结合。

可见光通信是一种新兴的无线通信方式。介绍了基于朗伯辐射模型的光线追踪算法,该算法可以精确地模拟每个光子的运动轨迹和接收过程。论述了室内可见光通信系统6种基本链路形式,并对其信道脉冲响应进行了仿真,分析了脉冲响应的成分组成和幅值特性。仿真结果表明,光源所发出的光子只有0.1%~7.2%被接收机接收,视距链路中直射光子所携带的功率占接收总功率的98.93%~99.8%,非视距链路中一次反射的光子所携带的功率占接收总功率的85.45%~98.08%。

为在复杂环境下实现远距离抗干扰通信,设计并实现一种基于现场可编程门阵列(fpga)的正交频分复用(ofdm)通信系统,给出系统方案及关键技术的实现方法。在设计中采用基于前导序列的符号同步算法,实现精确的符号同步,避免同步点靠后而产生符号间干扰。采用一种基于导频的剩余相位补偿算法,消除频率同步后的残余频偏,达到更好的解调效果。实际测试结果表明,该系统能够有效地同步及消除残余频偏,稳定地通信。

光通信作为一种绿色环保的新型通信方式,与传统无线通信方式相比可靠性和保密性更好,传输速度也更高,并且受周围电磁环境的影响也更小,得到了人们的广泛认可,在生产生活中的诸多领域得到了广泛的应用。本文设计实现了一种基于led的光通信系统,利用led的高速调制特性,实现了较好的通信效果。

介绍了煤矿工作面可见光通信系统总体结构;研究了煤矿工作面可见光通信关键技术,包括载波调制技术、调制驱动电路设计以及调制带宽,得出兼顾带宽和发光效率的白光led是理想的可见光通信系统光源。

wi—fi无线技术越来越普及,不过抱怨信号不稳定、上网速度慢、热点太少的人也越来越多。怎么办呢？据报道，德国物理学家heraldhaas从一直被视为发明家梦寐以求灵感闪现象征的电灯泡中找到了灵感，和爱丁堡大学的团队发明了一项新的专利技术．利用闪光来无线传输数字信息，并取了个“li—fi”的有趣昵称。这类技术通常被称作可见光通信（vlc）。

wifi技术已经越来越普及．不过抱怨无线信号不稳定、上网速度慢、wifi热点太少的人也越来越多。现在，有一项新技术可能会让这些问题得到解决。

可见光通信在室外led交通信号灯与移动车载体间的实现 1引言 近年来，被誉为“绿色照明”的半导体(led)照明技术发展迅猛。与传统照明光源相比，白光led不 仅功耗低，使用寿命长，尺寸小，绿色环保，更具有调制性能好，响应灵敏度高等优点。利用led的这种特 性，它能用作照明的同时，还可以把信号调制到led可见光束上进行数据传输，实现一种新兴的光无线通信 技术，即可见光通信(visiblelightcommunication，vlc)技术。与传统射频无线技术相比，vlc可利用 带宽高，具有更高的安全性和私密性，不产生电磁干扰，也无需相应频段的许可授权，能够以较低的成本实现 高带宽高速率的无线通信接入。具有很好的空间复用性，极大地拓展了网络的覆盖面，是对现有射频技术的很 好的补充。这些吸引人的特性，使得vlc在世界范围内受到极大关注。 vl

labview在工程中的应用十分广泛,主要应用于测控系统中,特别适合处理数据通信模块和数据采集模块,也常应用在fpga模块、机器人模块、视觉开发模块、触控面板模块、pid模块、mobile模块等模块的控制中。设计了一个基于labview平台的汽车仪表参数检测,系统可对接收的下位机串口通信数据进行在线实时处理和显示,同时可实现对汽车仪表参数的数据报表存储、删除、回放和帮助文档等功能。

在拖拉机牵引试验中,为了实现负荷车测试系统对试验进程的实时监视与控制,针对负荷车通信系统展开研究。提出了一种主机与基于windowsce操作系统的监视器之间的无线通信方案。阐述了通信系统功能,主机与监视器通信的modbus协议,并在vb.net编程环境中使用serialport控件实现监视器串口通信软件的开发。通过搭建通信系统试验平台进行了试验验证,结果表明,通信系统运行稳定,实现了对数据的实时、准确的接收与发送,达到了试验操作人员对测试数据实时监视及对试验进程实时控制的目的。该研究为负荷车测控系统的设计与开发提供了参考。

android是一款功能很强大的智能手机开源平台,同时也是google宣布的基于linux平台的开源手机操作系统,能够搭载pushmail,兼容google所开发的map、mail、相册、日历等软件。该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成,号称为首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。因为模糊了硬件的区别而便于开发,相比windowsmobile,rim,symbian和iphoneos来讲具有较大的优势。通过软件分层方法分析android通信模块的相关设计与实习。阐明了其通信模块在不同平台上的移植问题。

分析了即时通信系统涉及到的tcp协议、socket通信机制和多线程技术,设计了一套基于socket通信的即时通信系统。客户端ui界面使用javaswing技术编写,简洁且美观,通信底层采用基于tcp的socket和服务端连接,可靠性高,配合多线程机制的合理运用,多用户同时在线收发消息,保证服务端精准高效地接收和投递消息。

主要设计了java即时通信技术的基本功能.现在系统功能虽然已经设计完成,但在技术上仍然有待于提高.如建立群聊功能、建立视频聊天、建立语音聊天等.即时通信,由于其具有实时性、跨平台性、成本低、效率高等优点而受到广泛的使用.设计并实现一个能够处理多用户进行实时、安全的即时通信系统具有较强的现实意义.该系统设计基于java的简单即时通信系统,系统采用c/s模式.

目前激光传感器的通信系统数据传输过程中,可能会使数据失真,为此设计了基于激光传感器的通信系统。首先对基于激光传感器的通信系统总体设计,在此基础上,对通信系统的功率放大器电路、低噪声放大电路、收发转换电路、电线收发电路、数模转换电路进行设计,实现系统的硬件设计,然后为保证通信系统的正常运行,对基于激光传感器的通信系统进行设计,从而实现通信系统软件设计,完成基于激光传感器的通信系统设计。结果表明,本文通信系统运行能耗较低,且对激光传感器信息的采集处理较准确,为该领域的研究奠定基础。

分析了光学零件表面的光能量的反射损失,从膜系选择、膜料选择、膜层厚度、镀制工艺四个方面,对可见光减反膜的膜系设计特点进行了研究,确定了基本的设计原则。

光通信系统光缆光纤知识

光纤通信是现今数据通信系统的主要通信方式,其性能的好坏直接影响数据通信系统的质量。本文采用ver-ilog语言实现fpga光纤通信系统的功能。光纤通信系统又包含位同步时钟提取模块、8b/10b编解码器模块和nrzi编解器模块;这些模块都利用了da(designanalyzer)、quartusii以及modelsim等eda工具来完成综合与仿真,从仿真的结果可以看出该设计方法很好地满足了系统的要求。

该系统采用双波段视频采集技术,综合可见光与红外的视场信息,提高了其抗干扰能力和火灾识别率,并且实现了对火灾的分级报警。算法中采用编号标记、编号生存期等一系列标记机制,可实现多个火焰目标的稳定跟踪识别,并且采用基于图像轮廓的算法,增强系统实时性并减少系统内存损耗;硬件采用dsp与arm双系统组合,tm320dm642用于图像处理,lpc2368用于通信与报警,系统运行更加高效。实验结果表明,该系统对火灾探测的准确性高,抗干扰能力较强,并且具有较快的反应速度。

跳频通信具有抗干扰、抗截获以及多址组网等优点,在民用通信系统中的应用越来越广泛。基于fpga和si4463,设计并实现了跳频语音通信系统。首先对跳频通信系统抗干扰性能进行了建模仿真和分析,得到抗全频带干扰和抗跟踪式干扰性能。提出一种简化的基于tod(timeofday)的跳频同步方案,使用本地计数器代替精确时间产生模块(例如gps模块),降低系统实施复杂性,节约硬件资源和成本。最后设计并实现了基于fpga和通用射频收发芯片si4463的跳频语音通信系统,为复杂环境下民用语音通信提供了可行的方案。

2017年第四届“启航杯”电子设计训练赛 a题：穿透毛玻璃的可见光成像系统 一．任务 使用cmos或者ccd成像系统透过毛玻璃对目标物体成像。毛玻璃与目标物之 间不可添加任何光学元件和照明光源。目标物距离毛玻璃5cm。 二．基本要求 （1）在没有放置毛玻璃的情况下对目标物a进行成像；（10分） （2）在放置1号毛玻璃的情况下对目标物a进行成像，并计算点扩散函数； （10分） （3）在放置1号毛玻璃的情况下对目标物b直接进行成像，成像质量进行排名， 分数依次减少2分。（50分） 三.发挥要求 （4）在放置2号毛玻璃的情况下对目标物c直接进行成像，成像质量进行排名， 分数依次减少2分。（20分） （5）其他。（10分） 四．设计报告 本作品需要提交设计报告 项目主要内容满分 方案论证比较与选择，方案描述3 理论分析与计算系统相关参数设计5