点对点可见光通信系统的光源优化布局研究

点对点可见光通信系统能够支持低能耗、高速率、大容量的数据交互业务。实际应用过程中,光源的选择与布局是关键研究技术之一。为进一步提高系统的通信性能,研究LED构成不同排列方式的阵列光源布局,提出了一种环形-角补偿的阵列光源布局。结果表明,这种光源布局方式能够有效增强接收端的光照度、接收功率及信噪比,并且提升接收端的信号质量,从而有益于点对点高速可见光通信系统的实现与推广。     

特种车内可见光通信系统光源布局优化

针对特种车内空间狭小、光源布局受限这一问题,对光照度及接收光功率进行了理论分析,对光源阵列位置下光照度及光功率的直射和一次反射的分布模型进行了分析与仿真。在光照度需求的约束条件下,根据光功率分布均匀原则提出了特种车辆内部由5个阵列光源形成中心补偿形布局的优化方案。仿真结果表明,在2 m2 m1.5 m的狭小空间内,运用该光源布局方案可得到平均接收光功率值为-0.5 dBm时的光照度范围为333.74~466.44 lx,均匀光照率为79.5%,可同时满足车内照度与数据通信需求。     

基于小发散角LED的光源优化布局

光源布局是影响室内LED光通信照明和通信性能的关键因素之一.相比传统布局使用的大发散角朗伯型LED,小发散角LED具有反射面积小、中心光强度高等优点.以小发散角LED为光源,以最优光照度均匀性、最少LED数量为目标,对正方形和长方形房间的光源布局进行了优化设计,并分析了优化布局的系统性能.结果表明,两种房间中优化布局的...     

室内VLC白光LED调制带宽拓展

针对室内照明场景应用需求,探究了驱动电流的变化对四种常用LED光源频率特性所产生的影响效果,得出荧光粉LED的频率特性响应几乎不受驱动电流变化的影响的结论。结合硬件预均衡策略对1 W荧光粉LED的调制带宽拓展进行了理论分析和硬件电路设计,测试结果表明:在不对蓝光过滤的条件下,荧光粉LED调制带宽由1 MHz提高到了32 MHz,单盏荧光粉LED在非归零-开关键控（non-return-to-zero on-off-keying,NRZ-OOK）调制下可达到26 Mbit/s的传输速率,误码率7.5510-6,传输距离达到3 m,符合于室内照明通信对传输距离的要求。     

用于VLC的LED半功率角优化布局方法研究

提出通过优化发光二极管(LED)半功率角的布局来提高室内可见光通信系统性能的方法。4种典型的LED布局方式的仿真结果表明,该方法对于提高可见光通信系统的信噪比、降低信噪比的波动有明显效果。对于均匀的LED布局方式,信噪比的波动从未优化时的5.2 d B大幅下降到0.3 d B。该方法不需要调节LED的功率,更适合于工程运用。     

室内可见光通信LED布局研究与性能分析

发光二极管(LED)的布局对于维持接收平面上光功率分布的稳定起着重要的作用,针对现有矩形LED布局接收功率分布存在盲区,影响可见光通信系统的性能的问题,文章根据照度均方差最小原则,设计了一种LED的圆形布局方案.通过对接收光功率分布、信噪比的分布进行仿真,研究了圆形布局和矩形布局方案.结果表明,在LED数量相同的情况下...     

车内多LED光源阵列分布通信系统信道研究

针对特种车内狭小空间布局受限这一问题,提出基于功率均衡策略的光源阵列优化结构,构建由车内壁反射导致多路径传播而引起的码间串扰的模型,研究多径传输延迟对光通信系统信噪比的影响,分析均方根时延扩展与最大传输速率间的相关特性,仿真计算系统的误码率性能。仿真结果表明:在2 m2 m1.5 m车内空间,优化结构下的光功率范围为-0.73~0.56 dBm,均匀光照率达到80.5%。考虑多径反射引起码间串扰时系统信噪比均值为20.92 dB,误码率的最大值为1.4710-6,在运用OOK调制技术下该系统最大数据传输速率的范围107.8~373.3 Mbps。可同时满足车内照度与数据通信需求。     

白光LED照明光源用作室内无线通信研究

提出并分析了基于白光发光二极管(LED)的室内无线通信系统,比较了其与基于红外的无线通信技术的优缺点.通过对LED光源特性、通信链路和系统信道模型进行分析讨论,指出了照明设计和接收机设计时应考虑的因素.     

室内可见光通信光功率分布的实验研究

室内可见光通信技术是基于白光LED（发光二极管）照明光源的无线光通信技术,在机场、医院等严格限制电磁干扰的场合可替代射频通信,应用前景广阔。鉴于室内可见光在传输过程中墙壁反射引起的多径效应对信号传输质量的影响,本文在4.0m×4.0m×2.8m的房间内测量了室内可见光系统光源的光功率分布,结果表明光源的光信号经墙壁反射,会造成严重的多径效应,从而产生码间干扰。本文对室内可见光功率分布的仿真研究进行了实验验证,实验结果与理论仿真研究基本吻合。     

用单片机实现室内照明智能控制系统的设计构想

目前在各办公楼、写字间以及学校教学楼、图书馆等公共场所中，由于使用人群不固定，往往存在使用完后忽略关灯的现象，这样就造成了不必要的能源浪费和经济损失。另外，各种照明灯具都具有一定的使用时限，在光线充足的情况下仍继续使用，必然会缩短灯具的使用寿命。为解决上述问题，设计了一个基于单片机的室内灯光实时智能控制管理系统。设计中采用光电、红外复合传感器和单片机技术，设计了传感器接口电路、MD转换电路、灯光控制电路、LCD显示电路，实现对室内光线的实时监控和室内人数的自动统计，由AT89C51单片机控制室内灯的开关状态，采用汇编语言设计A／D转换和LCD显示等相关软件，进而实现对室内灯光进行实时控制，以达到方便而又节约能源的目的。     

基于LIN总线的汽车室内照明智能调控系统设计

汽车室内照明系统中通过LIN总线通信节点替代复杂的线束,能够实现简单、精准的照明调控。设计通过1个主节点以及2个从节点进行控制的汽车室内照明智能调控系统,系统通过光照度采集模块,利用光敏电阻采集汽车室内当前光照度;根据当前光照度信号,利用以MC56HC908GZ60芯片为核心的LIN模块,实现汽车室内照明灯控制命令的响应、传输和调控,控制命令信号通过LIN总线传输到前、后控制器中,两种控制器采用光照度恒定控制算法,实现汽车室内光照度的恒定调控。实验结果表明,该系统输出电压和电流能够保持相对稳定,在满足汽车室内照明系统需求的同时,将亮度误差控制在1%以下,实现汽车室内照明灯的精确控制。     

基于Zigbee的室内LED智能照明系统

针对现有家居智能照明产品操作繁琐的问题,介绍了一套具备用户交互式控制、智能场景灯光、LED全彩色谱调光等功能的室内LED智能照明系统。系统采用彩色触摸屏作为交互式用户控制台,通过Zig Bee网络控制照明设备,能实现多样灵活的控制,增强室内照明的可塑性。该系统不仅是高效、人性化的照明工具,更可与家居装饰无缝结合,开拓照明产品设计者丰富的想象力,通过灯光和造型在时间、空间上的不同组合,成为一件件艺术品,赢得消费者青睐。     

基于深度学习的室内照明智能调节系统

为了实现室内照明的智能控制,根据室内人员实时位置进行跟踪式照明,通过人员覆盖区域完成自适应亮度调节,达到总体节能且局部照明舒适的目的。设计了基于光纤传感网络的智能照明系统,提出了基于深度学习的照明区块化设计与人员实时定位的照明调节算法。区块化设计将照明区域划分成多个等尺寸子区域,划分尺度由光源覆盖间距决定,实现对照明区域的离散处理。再通过状态采集模块对每个子区域进行照度量化分析,将检测结果作为卷积网络输入层的控制参数导入分析模型中。结合封闭体人员定位算法实现对照明子区域定位及照度调节。实验测试了100 m2照明范围内的四种典型情况,获得了各LED对测试位置的照度权值,并测试了不同高度对照度值的影响程度。区域内在x轴方向的人员定位精度最大误差为?96 cm,在y轴方向为91 cm,均小于预设照明区块的最小单元。文中算法在LED个数递增时,收敛时间略优于ANN算法,与对应LED体量的照明空间相比,收敛时间满足应用需求,验证了其具有大范围照明智能调节的能力。     

基于HCPP的室内VLC系统CSMA网络建模和性能分析

研究了大型室内光物联网中实现光载波侦听多址接入(CSMA)的可行性。采用随机几何分析建 模,将室内节点利用漫反射光完成载波侦听的过程抽象为独立 集的选择问题,用硬核点过程(HCPP)建模通信节点的随机接入过程,得到载波侦听阈值和 并发节点密度的关系表达式。 仿真分析了泊松点过程(PPP)节点密度、发射角和载波侦听阈值对并发节点密度的影 响。结果表明,对于每个特定 的发射角存在一个最佳的载波侦听阈值,可以使同时通信的节点数目最多。     

智能楼宇照明控制系统设计

文章把单片机技术和脉宽调制技术(PWM)结合起来,设计一套智能化楼宇照明控制系统,实现灯光光强的自动调节,即在不改变PWM方波周期的前提下,利用单片机控制PWM的占空比,来改变电压的大小实现照明亮度的调节。该系统可以实现自动调节亮度和异常报警等功能,提高照明系统的节能性和智能性,进而提高智能楼宇自动化水平。     

公用照明设备节能控制系统设计

我国的公共照明设备的电能源浪费现象非常严重,以学校图书馆借阅室的照明灯为例,几乎常年、整天的照明造成大量的电能源浪费。结合电子专业的技术知识,通过设计电路图以及对电路图的仿真,并应用相关电子元器件,设计出一个节能控制电路,根据当日的光照水平和阅览室内学生人数,决定照明灯的开关,实物运行效果良好。     

智能桌面照明系统设计

本照明系统设计可通过超声波测距,感应人体与LED灯的位置距离,当人体靠近至设定数值时,系统会发出警告以提醒人们的坐姿.采用的数码管模块,可设置相应的学习时长,用来提醒人们休息.采用的光检测模块,可不断接收周围光照强度,以能够自动改变LED灯的亮度,使人们能在适合光照亮度下进行学习或工作,达到保护眼睛视力的功能.