Ưu điểm của hệ thống liên lạc bằng ánh sáng khả kiến được xây dựng bằng đèn LED là gì

Cách đây một thời gian, một bài báo đăng trên tạp chí "Điện tử" đã thu hút sự chú ý rộng rãi. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các thí nghiệm để chứng minh sơ đồ điều chế của hệ thống truyền thông ánh sáng khả kiến LED-to-LEDVLC song công với các đèn LED làm bộ phát và bộ thu, thông qua sự phụ thuộc vào bước sóng. So sánh với hiệu suất như tỷ lệ lỗi bit, kết quả cho thấy VLC có lợi thế rõ ràng so với truyền thông không dây tần số vô tuyến truyền thống.

Giao tiếp ánh sáng nhìn thấy (VLC), còn được gọi là giao tiếp sóng nm, imột công nghệ truyền thông sử dụng quang phổ ánh sáng nhìn thấy được từ 380 đến 740 nm làm chất mang thông tin. Do hiệu quả cao, tuổi thọ cao và đặc tính phản hồi nhanh, đèn LED thích hợp cho giao tiếp không dây hơn các nguồn ánh sáng nhìn thấy khác.

So với truyền thông không dây tần số vô tuyến (RF) truyền thống, VLC có những ưu điểm sau:

◆ VLC có băng thông không được cấp phép khoảng 400THz và tài nguyên phổ tần dồi dào.

◆ VLC rất dễ thực hiện, chỉ cần thêm một bộ vi điều khiển để xây dựng mạng với thiết bị LED hiện có.

◆ VLC sử dụng ánh sáng khả kiến làm sóng mang, sẽ không gây nhiễu điện từ cho các thiết bị điện tử khác.

◆ Liên kết VLC có thể dễ dàng thiết lập liên kết truyền thông tốc độ cao trên 10Gb / s.

Do đó, nghiên cứu về VLC đã được thực hiện rộng rãi, bao gồm cả việc xây dựng tiêu chuẩn VLC IEEE802.15.7. Trong thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã đo thời gian tăng và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) của màu đèn LED của máy phát và máy thu, đồng thời tóm tắt sự phụ thuộc của hiệu suất của LED-to-LEDVLC vào bước sóng của máy phát và máy thu. Đèn LED.

Trong các nghiên cứu trước đây, khóa on-off (OOK) là phương pháp điều chế đơn giản và truyền thống nhất trong truyền thông quang, có ưu điểm là độ phức tạp thấp và đủ băng thông. Tiêu chuẩn IEEE802.15.7VLC đề xuất điều chế vị trí xung (PPM) để hỗ trợ làm mờ. PPM là một sơ đồ điều chế khác có thể đạt được hiệu suất điện năng cao hơn OOK. Tuy nhiên, PPM yêu cầu một hệ thống phức tạp hơn và tiêu thụ băng thông.

Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) là một sơ đồ điều chế đa sóng mang thể hiện hiệu quả tần số cao. Nó cũng có thể gửi dữ liệu thông qua các sóng mang phụ tần số cao, do đó hệ thống có khả năng chống lại ánh sáng xung quanh tần số thấp từ các nguồn chiếu sáng khác. Độ bền. Để khắc phục những thiếu sót về tốc độ dữ liệu thấp và tính nhạy cảm với các nguồn chiếu sáng khác trong LED-to-LEDVLC, các nhà nghiên cứu đã áp dụng cài đặt bộ màu LED tốt nhất và áp dụng điều chế biên độ vuông góc (QAM) trong LED-to-LEDVLC song công thí nghiệm. Và sơ đồ điều chế ghép kênh phân chia theo tần số trực giao quang học thiên vị trực tiếp (DCO-OFDM).

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng phân tích sự biến dạng và suy hao tín hiệu trong hệ thống LED-to-LEDVLC song công. Trong hệ thống LED-to-LEDVLC song công, điều chế 32-QAMDCO-OFDM và mạch phân cực ngược được sử dụng để đạt được tốc độ dữ liệu tối đa 49kbps với tỷ lệ lỗi bit <2.5 × 10-4. Họ tin rằng công nghệ LED-to-LED VLC sẽ góp phần phổ biến rộng rãi công nghệ VLC.