樊慧萍-基于LED的紫外无线通信系统的调制技术研究.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：基于LED的紫外无线通信系统的调制技术研究樊慧萍张民朱洁李青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:[e-mail]摘要：日盲紫外无线通信具有全天候、全方位、强抗扰、低位辨等优点在灾后救援、野外团队协作、无线电静默等特殊场合具有重要的应用潜力和价值。论文首先仿真分析了适合基于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：紫外无线通信；紫外LED；OOK；PPM；DPPM；DPIMTheModulationTechnologyResearchofUltravioletCommunicationSystemBasedonLEDFanHui-pingZhangMinZhuJieLiQing(KeyLaboratoryofInformationPhotonicsandOpticalCommunicationsMinistryofEducationBeijingUniversityofPostsandTelecommunicationsP.O.Box201Beijing100876China)Abstract：SolarBlindultravioletcommunicationisverypopularinspecialoccasionlikepost-disasterrescueoutdoorteamworkradioquiescenceforitsspecifiedadvantageswhichareall-weathernon-lineofsighthighnoiseimmunityhighsecurityandsoon.ThispapersimulatefourmodulationmethodsthatarefitforultravioletwirelesscommunicationfirstlythentakeexperimentstarttoverifytheinfluenceoftwomodulationmethodswhichareOOKandPPMatlastthepaperindicatedthatDPPMandDPIMaretwomodulationmethodswhicharefitforUVwirelesscommunicationinthefuture.Keywords:UVWirelessCommunication;UVLED;OOK;PPM;DPPM;DPIM0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保密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DPP