用LED搭建的可見光通信系統有哪些優勢

前段時間，一篇發表在《電子學》上的論文引起了廣泛關注。研究人員通過實驗證明了全雙工 LED 到 LEDVLC 可見光通信系統的調製方案，該系統使用 LED 作為發射器和接收器，通過波長依賴性。對比誤碼率等性能，結果表明VLC相對於傳統的射頻無線通信具有明顯的優勢。

可見光通信（VLC），也稱為納米波通信，i一種使用 380 至 740 nm 的可見光譜作為信息載體的通信技術。由於具有高效率、長壽命和快速響應的特點，LED比其他可見光源更適合無線通信。

與傳統的射頻（RF）無線通信相比，VLC具有以下優勢：

◆VLC免授權帶寬約400THz，頻譜資源豐富。

◆VLC易於實現，只需添加一個微控制器即可與現有LED設備建立網絡。

◆VLC以可見光為載體，不會對其他電子設備造成電磁干擾。

◆VLC鏈路可以輕鬆設置10Gb/s以上的高速通信鏈路。

因此，對VLC的研究得到了廣泛的開展，包括IEEE802.15.7 VLC標準的製定。在這個實驗中，研究人員測量了發射器和接收器 LED 顏色的上升時間和信噪比 (SNR)，並總結了 LED-to-LEDVLC 性能對發射器和接收器波長的依賴性發光二極管。

在以往的研究中，開關鍵控（OOK）是光通信中最簡單、最傳統的調製方式，具有復雜度低、帶寬充足等優點。 IEEE802.15.7VLC 標準提出脈衝位置調製 (PPM) 以支持調光。 PPM 是另一種可以實現比 OOK 更高功率效率的調製方案。但是，PPM 需要更複雜的系統和帶寬消耗。

正交頻分複用 (OFDM) 是一種多載波調製方案，具有很高的頻率效率。它還可以通過高頻子載波發送數據，使系統對來自其他光源的低頻環境光有很強的抵抗力。穩健性。為了克服 LED-to-LEDVLC 中數據速率低和易受其他光源影響的缺點，研究人員在全雙工 LED-to-LEDVLC 中採用了最佳 LED 顏色集設置和應用正交幅度調製 (QAM)實驗。和直流偏置光正交頻分複用（DCO-OFDM）調製方案。

此外，研究人員還分析了全雙工 LED-to-LEDVLC 系統中的失真和信號損失。在全雙工LED-to-LEDVLC系統中，採用32-QAMDCO-OFDM調製和反向偏置電路，實現最大數據速率49kbps，誤碼率<2.5×10-4。他們認為，LED-to-LED VLC技術將有助於VLC技術的廣泛普及。