3．2  通信链路和信道分析 8

3．3  接收端和发射端电路设计 11

3．4  仿真分析 20

3．5  调制解调技术 22

4  照明布局设计 25

4．1  室内LED照明灯的布局设计研究的意义 26

4．2  照明灯内部LED的排列 26

4．3  LED照明灯内部LED的个数与排列 27

4．3  室内LED照明灯的布局设计 28

结  论 31

致  谢 33

参考文献 34

1  绪论

1．1  研究背景与意义

二十世纪九十年代初期，“绿色照明”被提出，引领了照明领域的新方向。“绿色照明”的提出，要求人们从节约能源、保护环境的高度来对待，其质量和技术水平已成为人类可持续发展的重要指标。发光二极管(LED)是--种将电能转换为光能的半导体发光器件，属固态光源，高亮度白光LED的成功开发，使得LED在照明领域得以推广应用，促使照明技术面临一场新的。。LED属于典型的绿色照明光源，与传统照明设备相比，LED具有使用电压低、功耗低、寿命长、易于小型化等优点。LED的另外的突出优点是响应灵敏度高、调制性能好、发射功率大，适合用作中短距离高速无线光通信系统的光源。利用白光LED的发光特性，将信号调制到可见光上进行传输，可以构成LED可见光无线通信系统[8][9][10]。

无线光通信技术主要分为室外无线光通信技术和室内无线光通信技术。室内无线光通信技术是将无线光通信应用在室内计算机网络及办公设备通信，室内无线光通信与室外无线光通信主要区别在于信道的不同。室外无线光通信的信道主要受到太阳等自然背景光及大气的影响，大气对光通信的影响主要大气湍流所引起的闪烁以及天气现象所引起的衰减(雾、雨、云等自然现象)。而室内无线光通信的信道主要受到人造光源的影响，比如荧光灯、同光灯等，还有一个对室内高速通信影响比较严重的是由于室内墙壁对光源的反射所引起的对接收信号造成的多径问题，这样对高码率通信会出现码间串扰[1][3][10]。

目前室内无线光通信系统主要有两种，一种是传统的基于红外光的无线光通信系统，还有一种就是基于白光LED的可见光通信系统。这两种系统有以下不同之处，如下表1.1所示。

表1.1   红外光通信和可见光通信的比较

类型 红外光通信 可见光通信

光源 红外LED、红外LD 白光LED

工作波长 典型波长800-900nm 380-789nm

调制带宽 几十KHz-几百KHz（LED）几十KHz-几百GHz（LD） 几十KHz-几百KHz（LED）

传输速率 理论速率100Mb/s，已实现16Mb/s 100 Mb/s

室内布局 需要另外架设红外通信光源和线路 无需另外架设红外通信光源和线路