室内可见光通信系统研究光源最优布局及OOK调制方式(2)
1.1 光通信系统概述 现代通信系统分为有线、无线两种，电磁波传输是其主要方式，但很少运用在光无线通信中。无线光通信技术和无线射频通信比较，有不需要申请频率带宽、成本低等许多优点。室内可见光通信系统即白光LED 可见光通信系统是光无线通信系统的一种，是一种新型的通信系统。 无线光通信技术是一种宽带无线接入技术，是光通信技术和无线通信技术相结合的产物，它以光信号为载体，通过大气作为传输媒质来进行光信号传送。目前无线光通信技术主要有以下几种: 自由空间光通信、室内红外线通信和可见光通信。室内红外通信一般利用LED红外光，自由空间光通信一般利用波长为850um或1550um 的红外光，而可见光通信则利用LED 可见光。
1.2 几种无线光通信的比较 1.2.1 自由空间光通信(FSO) FSO(free-space optical) 在点对点传输的情况下，每一端都设有光发射机和光接收机，可以实现全双工的通信。光发射机的光源受到电信号的调制，并通过作为天线的光学望远镜，将光信号经过大气信道传送到接收端的望远镜。高灵敏度的光接收机，将望远镜收到的光信号再转换成电信号。由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别，可以选用透过率较好的波段窗口。光的无线系统通常使用 850nm或 1550nm 的工作波长。 FSO 与微波技术相比，它具有调制速率高、频带宽、不占用频谱资源等特点；与有线和光纤通信相比，它具有机动灵活、运行成本低、源]自{优尔^*论\文}网·www.youerw.com/易于推广等优点[2,3,4]。 FSO 存在的主要问题有以下几点[2,4]： 1)FSO 是一种视距宽带通信技术，传输距离与信号质量的矛盾非常突出，当传输超过一定距离时波束就会变宽而导致难以被接收点正确接收，所以 FSO 一般只限于城市内部使用。 2) FSO 传输质量对天气非常敏感，晴天对 FSO 传输质量的影响最小，而雨天、下雪和雾天对传输质量的影响则较大。 3)城市内由于建筑物的阻隔及晃动将影响两个点之间的激光对准。 4)激光的安全问题也会影响FSO 的使用，超过一定功率的激光可能对人眼产生不良影响，人体也可能被激光系统释放的能量伤害，所以产品要符合眼睛安全标准。
1.2.2 红外线通信 红外通信技术以红外线作为传输介质，可以实现接收端与发射端两点直接的传输，存在局域网的情况下也可以实现无线局域网通信。传输介质红外线是一种波长范围在 0.75m 至 1000m 频谱范围的电磁波。一般而言，红外数据通信采用红外波段内的近红外线，由红外发射器、通信信道、红外接收器来完成红外信号的收发。目前，常用红外通信方式的基本原理是在发送端采用脉位调制方式，将基带二进制信号调制为一系列的脉冲信号，并利用该脉冲序列驱动红外线发射管以光脉冲的形式向外发射红外脉冲。红外通信一般选择 38KHz频率的红外信号。接收端的红外接收器从空间接收红外光信号并进行光电变换，将光脉冲信号转换成电信号，并经过均衡、判决、解码等处理过程，恢复成原始的二进制电信号[4,5]。