可见光通信系统关键技术研究

杨永忠+刘乃豪

【摘要】 二十一世纪进入了信息化时代，网络通信也广泛运用在人们的生活中以及社会发展的方方面面。随着通信用户的增加，所使用和占用的电磁波带也越发显得拥挤起来。由此为了提高通信系统的运作效率和技术，提高频带宽度、扩大通信容量、提高传输速度等等都成了眼下急需解决的问题。本篇文章就将对可见光通信系统的关键技术展开研究。

【关键词】 可见光通信系统 关键技术 研究

一、可见光通信的定义

可见光通信技术的发展来源是一种白光LED技术，由此作为一种新型的通信技术，可见光通信技术的特点中也含有白光LED技术的特点，即作为突出的高速响应特性。高速响应特性表现为信号是由LED可见光进行调节和传输的。这种新型技术的运行原则就是结合可见光技术以及通信传输技术，构建出一种基站灯，这种基站灯也吸收了照明和通信技术，所以在性质上是一种两用的基站灯。从而为宽带的接入方式提供了一种新思路。

作为众多新型的通信技术之一，可见光通信技术在近些年得到了快速发展，利用与生活紧密相连的可见光，进行移动通信网络的覆盖，提高鏈路的质量，为通信用户提供更加高质量的服务。这种通信技术不仅仅提高了移动通信网的安全性，还更加关注用户的隐私，保证用户的信息安全，减少长期使用通信网络用户的健康影响。

二、研究现状及关键技术

2.1研究现状

由于可见光技术涉及到生活的方方面面，运用广泛，其中包括公共场合的电灯、广场的大型显示屏、道路上的路灯等等，正是可见光技术的场合应用多，将照明和通信技术相结合的可见光通信系统也受到研究人员的关注和重视。也正是如此，现今将可见光通信系统的研究成果运用到了许多方面，例如家庭无线网络、办公区域的数据传输等等。国家也为了发展这项新型技术，颁布了《“十二五”国家科技计划信息领域2013年度备选项目征集指南》。总而言之，可见光通信技术的研究现状是乐观的，受到重视。

2.2关键技术

可见光通信系统的关键技术和元件主要总结为以下几点：（1）可见光光源和光敏元件。顾名思义，可见光通信系统基础的技术和元件就是可见光。作为该系统的“动力”，可见光光源和光敏元件的作用和功能，就是将电信号转换为光信号，首先完成基本的照明功能，然后发出可见光，可见光中也就携带了调制信息。光敏元件的功能就是寻找和捕捉光信号，为光源提供光信号。（2）数字调制器和解调器。这一关键技术的工作原理就是，捕捉和根据光的特性进行调制和解调。实质上就是通过光信号，将光信号所传播的信息转化出来，为系统的运作提供有效的保障。（3）信息编码器。信息编码器的功能就是在信息解制之后，将信息进行排列和编制，形成连续的波形，通过驱动电路直接驱动可见光光源进行发光，也是通过信息编码器，恢复传递的信息。

三、可见光通信系统的应用困难

可见光通信系统的基础是白光LED技术，虽然通信结构简单，但是在应用当中也存在一些问题和困难。主要有整个系统的信号传输距离短，数据传输的效率和速度也没有达到预期标准，从而也就导致了最终的照明无法达到标准。除此之外，还存在一些通信传播的盲区，这些盲区也影响到了整个系统的通信功能。例如一些路人或者物体的阻挡，也会影响信号的接收，LED的布局也不够合理，从而也降低了信号的接收效率。同时，信号的传输频率往往是不同的，这就显示了现今可见光通信系统急需正交频分复用调制功能。系统的调制带宽也需要提高均衡技术。

四、未来发展的趋势和展望

1、大型会馆内的使用。在一些博物馆和展览会馆中，主要运用的方面就是信息的讲解。参观者可以通过自己的手机一些的数码设备，了解和接收相关信息的文字和图像等等，十分方便。

2、应用于商业方面。可以运用在商品功能上，例如在电子贺卡、小玩具等上加入LED功能，也是为商品提供新的设计思路。

3、运用于实时信息的传播方面。在股市中、交通信息、商品广告等方面，这些信息的更新效率要求较高，追求实时性，将该系统运用到这些方面，人们能够随时随地了解信息的更新。

4、照明市场的运用。可见光通信系统的照明功能可以运用在照明市场中。照明市场范围广，应用领域多，例如车用照明、交通照明等等。该系统在使用照明功能的同时，还能够通过通信功能完成信息的采集。

五、结语

作为一种新型的技术，可见光通信系统不仅受到研究人员以及国家的重点关注，在功能上实用性和功能也非常强大。本篇文章对该系统中的关键技术进行了研究和分析，对其中所存在的问题进行了解答，并对未来的发展做出了展望。

参 考 文 献

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