基于可见光的ARM平台网络接入系统设计-通信与信息系统专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 南京邮电大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 研究生签名： 日期： 南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档； 允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文 的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名： 导师签名： 日期： 摘要 可见光通信作为一种绿色安全的通信方式，其安全节能的优良特性也越来越受到人们的 重视。它能够实现照明与通信一体化，减少了能源消耗的同时，也为多网融合提供了一种新 的途径。可见光通信是通过控制发光二极管的工作电压或电流，利用发光二极管输出光强的 变化将信息传送出去。随着网络终端设备的普及，ARM 平台设备也逐渐渗透到人们的日常生 活中，本论文尝试利用可见光通信技术，为 ARM 平台提供一种新的网络接入方式，使 ARM 平台的应用环境更加广泛。 本文基于可见光通信技术，以对可见光通信 LED 光源的研究作为设计基础，结合以太网 络模型的传输规范设计 ARM 平台可以使用的硬件模块和软件程序，使 ARM 平台设备实现可 见光网络接入。本文选用蓝光 LED 设计的可见光收发模块可以支持 10Mbps 的传输速率，满 足 ARM 平台网络接入的需要。文章的主要研究内容包括： （1）研究了可见光通信的光源器件和以太网网络模型，通过对 LED 调制特性的研究选 取了合适的光源 LED，并结合对以太网络模型信号传输特性的研究，设计了可见光收发模块， 并对光收发模块的性能进行了测试，该模块满足网络接入系统设计的需要。 （2）基于以太网底层传输机制的研究，以 ARM 平台普及度最广的 LINUX 系统为开发 平台，设计了用户空间程序和内核空间程序。开发的应用程序使 ARM 平台拥有网络配置与 管理的能力，使 ARM 平台与可见光收发模块协同工作。 （3）通过硬件设计和软件设计，实现 ARM 平台的可见光网络接入系统。在单个 LED 光源的条件下，传输距离为 40cm，误码率控制在 10-3 以下。该网络接入系统还可以为其它可 见光应用系统提供开发试验平台。 关键词: 可见光通信，以太网，ARM，网络接入 I Abstract As a green and secure communication method，visible light communication has got more and more attention by its excellent characteristics of safety and energy saving. It can achieve the integration of lighting and communications, saving the energy and providing a new way for the integration of multi-network. The approach of the visible light communication is changing the output light intensity by changing the forward voltage or current of the LED. Along with the popularization of ARM platform devices, this paper attempt to design a new network accessing method for ARM platform and broad the application of ARM terminals. The research of the ARM platform network accessing system is based the exploration of modulation characteristic of the LED and the transmission feature o