基于LED前照灯车辆可见光通信的验证



基于LED前照灯车辆可见光通信的验证

介绍了基于LED前照灯车辆可见光通信（VLC）的验证过程。

如图1所示，串行输入数据通过信号调制映射到LED前照灯。经调制的信号通过光学无线信道发送至接收器。由PD（光电检测器）所接收的数据被解码传输到放大器/滤波器和A/ D转换器。

为支持LED前照灯调光功能，最简单的方式是使用脉冲宽度调制（PWM）方案。PWM调光有助于LED前照灯通过控制发射光的量满足正确操作的约束热量。例如，LED前照灯的PWM控制热状态70%的调光。尽管可能使用VLC标准的可变脉冲位置调制（VPPM），但是反相4-PPM可以增加数据传输速率，相比VPPM能更好地满足目标调光水平（75%）。图2为反相4-PPM方案的信号示例。

图3a中LED前照灯设计成满足光分布调节的结构，如实车所用的照射模式和照射距离。通过操纵20kHz光学频率的系统，可以达到超过10kbps的数据传输速率。图3b中的接收器包括光电二极管、光圈、镜头和彩色滤光片。为延长通信距离，光学透镜安装到图像探测器上。考虑到车-车VLC验证是在白天进行，因此阳光是最主要的噪声源。然而，图像探测器作为接收机的重要问题是它难以分离每个光信号、光学干扰和噪声。为此，使用彩色滤光片以减小干扰的波长谱，因为太阳光光谱是分布在所有可见光光谱范围内的。彩色滤光片的光谱约为330～600nm。接收器使用飞思卡尔微控制器单元（MCU）。

Jong- Ho Yoo et al. 2013 Fifth International Conference Ubiquitous and Future Networks, Da Nang,Vietnam, July 2-5,2013.

编译：鲍阚