1基于LED的紫外无线通信系统结构.doc

基于LED的紫外无线通信系统的调制技术研究 樊慧萍， 北京邮电大学信息光子学与光通信教育部重点实验室 北京100876） E-mail: fanhuiping0812@ 摘 要：LED紫外无线通信系统的四种调制技术，接着用实验数据验证分析了OOK和PPM两种调制方式对通信系统性能的影响，论文最后展望提出DPPM和DPIM是适于未来紫外LED无线通信系统较佳的调制方式。 关键词：LED；OOK；PPM； The Modulation Technology Research of Ultraviolet Communication System Based on LED Fan Hui-ping, Zhang Min, Zhu Jie, Li Qing (Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Ministry of Education, Beijing University of Posts and Telecommunications, P.O. Box 201, Beijing 100876, China) Abstract：Solar Blind ultraviolet communication is very popular in special occasion like post-disaster rescue, outdoor teamwork, radio quiescence for its specified advantages, which are all-weather, non-line of sight, high noise immunity, high security and so on. This paper simulate four modulation methods that are fit for ultraviolet wireless communication firstly, then take experiment start to verify the influence of two modulation methods which are OOK and PPM, at last the paper indicated that DPPM and DPIM are two modulation methods which are fit for UV wireless communication in the future. Keywords: UV Wireless Communication; UV LED;OOK;PPM;DPPM;DPIM 0引 言 目前广泛采用的通信手段有有线和无线两类通信方式。与有线通信相比，无线通信克服了有线通信需要预先铺设相应线路的缺点，具有灵活、机动和快速反应的特点。然而现有的无线通信存在一些不足，如无线电和微波通信比较容易被窃听、干扰和破坏；常规空间光通信均属于视距通信，收发两端必须具备一系列对准、跟踪捕获等复杂功能，在运动中通信的灵活性、全方位性不够好[1]。 紫外无线通信既具有无线通信非视距、灵活机动的特点，又具有光通信高抗扰、低窃听的特点，能满足复杂环境下全天候、全方位的应急通信和必威体育官网网址通信的需求，因此近年来紫外无线通信技术受到国内外研究机构的高度重视[2-4]。 目前，紫外无线通信仍处在实验室研究阶段，因阳光中紫外成分的影响，紫外光源的指标影响通信系统的性能，且光源的类型直接限制了调制方式的选择，所以紫外光源的选取一直是项技术难题。现阶段常见的紫外光源主要包括紫外光灯和紫外LED两种。紫外光灯因通过改变高频交流电压的频率来控制荧光灯的发光强度而具有两种不同光强的交替闪烁频率，适合采用FSK调制，但有易碎、体积重量大、寿命短、功耗大、需高压驱动等缺点。紫外LED克服了紫外灯的所有缺点，但发光原理与紫外光灯不同，因不具有两种固定的频率而不宜采用FSK调制。探索适用于紫外LED无线通信系统的调制方案是本论文的研究重点。 本论文旨在研究适于我们研究的基于LED的紫外无线通信系统的调制方式[5-7]。论文仿真分析了广泛应用于无线通信和空间光通信领域的OOK和PPM，以及新兴的DPPM 和DPIM四种调制方式的性能，并用实验数据证明了OOK和PPM两种调制方式对基于LED的紫外无线通信系统误码率的影响，最后提出了DPPM 和DPIM将是适于未来紫外LED无线通信系统的优良方案。 1基于LED的紫外无线通信系统结构 紫外无线通信系统是以日盲区紫外光为载波，信息经电信号调制后加载在紫外光上，然后以自由空间和大气为信道