可见光通信 调制解调技术 家庭机器人 可见光通信应用 原理及硬件方案
可見光通信原理及硬件方案
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????可見光通信基本原理在正常照明前提下，將信息調制到LED燈發出的可見光中，接收端利用光電檢測器（PD）將可見光并轉換為電信號，并從中解調出相應的調制信息。
????基于可見光通信，太速硬件以高速AD，FPGA??DA?提供完美的解決方案。室內LED可見光高速數字通信系統的硬件框圖如圖所示。左側實線框標出的為數字信號部分，主要包括PC數據源、數據接口、基帶處理和DAC／ADC等模塊，其中后三者設計集成于基帶處理板上。圖4．1中右側虛線框標出的為模擬信號部分，主要包括LED驅動電路、LED、光信道、透鏡、藍色濾光片、光電二極管和光電處理電路。
方案一：125Msps的?AD，DA+XC7K325T?FPGA處理平臺
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????板卡包括：兩路AD?,?AD采用ADS62P45芯片，該芯片集成了兩個14位的高速ADC，采樣速率高達125MSPS，輸入信號幅值1V，50歐姆阻抗，物理接口為?SMA；兩路DA，DA采用AD9777芯片，該芯片為16位分辨率，最大輸入數據速率為160Msps，插值后最大DAC轉換速率400MSPS，該系列器件具有可選插值率(2x/4x/8x)以及能夠以Fs/2、Fs/4或Fs/8混頻的復合調制器，兩路信號可以以I、Q分量信號輸出。所有配置均通過一個易于使用的三線式或四線式SPI接口完成。輸出信號幅值為1V，50歐姆阻抗，物理接口為?SMA。
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方案二?：1Gsps的?AD，DA+XC7V690T?FPGA處理平臺
1通道1?GSPS模數轉換，ADC采用TI公司的ADS5400，12位單通道1G采樣率??；1通道2.5GSPS數模轉換，DAC采用ADI公司的AD9739，14位2.5G射頻數模轉換器?；FPGA采用一片Xilinx公司的XC7VX690T-FFG1761I?FPGA芯片，兩簇Micro公司的MT41K512M8RH-125?IT?DDR3顆粒，每簇64bit?位寬，4GB容量，支持PCIeX8接口、HPC的FMC連接器、3路SFP+光通道（最高設計速度10Gbps）。
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FPGA芯片?完成數據的收發控制、AD，DA、時鐘芯片的配置。數據調制解調。
關鍵技術
調制解調技術
為了盡可能提高系統的數據傳輸速率，需采用額外的措施來緩解系統帶寬受物理器件限制的影響，有效的緩解措施可總結為兩類，一類是使用附加元件或使用均衡技術來緩解，具體方法包括在接收端使用藍色濾波片濾除響應速度慢的黃光元素、在LED的驅動電路模塊中使用預均衡技術以及在接收機端使用后均衡技術；第二類方法是使用效率更高的調制技術，即一個發送符號可傳遞盡可能多的信息。
目前應用到可見光通信系統中的調制方法包括開關鍵控、脈沖位置調制、差分脈沖位置調制，子載波脈沖位置調制，變脈沖位置調制，色移鍵控和正交頻分復用等，以下將對目前可見光通信系統中的調制進行簡要介紹。
可見光通信應用：
1?、依托深度覆蓋照明網絡，構建高速兼容、綠色低碳、健康安全的新型室內信息網絡，激活電力線通信產業，拉動照明器材、線纜線材等下游產業；將是未來移動通信（5G）解決高速、高密度、深度覆蓋問題的最有競爭力的手段。
2?、無需布設基站，即可提供一種定位精度達到米量級的低成本室內定位導航系統，可為大型建筑物、地下停車場、煤礦井下等提供室內定位服務，同時面向超市導購、博物館講解、廣告推送、線上線下綁定服務等提供基于位置ID的信息服務系統。
3?、可為醫院、機艙、艦船、礦井、巷道、加油站、油料庫等電磁敏感或電子設備高度密集區域無線移動通信需求提供有效解決方案；?
4?、無需改造現有手機，利用攝像頭與閃光燈提供可視化安全認證手段，其中光子安全支付屬重量級安全認證，“一機通”及光子門禁屬輕量級安全認證。
5?、基于LED車燈、交通信號燈及路燈，構建智能交通管控系統，面向無人駕駛、車輛間防撞等提供車聯網解決方案，其它典型應用還包括燈塔通信、艦船間通信、戶外應急設備等。
6?、無處不在的液晶屏幕作為光源，可以與手機、監控攝像頭等終端間建立隱式信息傳輸鏈路，典型應用包括新型隱式廣告及信息安全應用等。
7?、目前水聲通信是主流技術，但傳輸速率低；可見光中藍綠光波段在海水中衰減系數小，且實現速率較高；面向國家海洋戰略，可望成為水下中近距離高速無線通信主流技術。
8?、基于Gbps乃至Tbps量級超高速傳輸能力，在信息安全領域（可見光高速單向優盤）、虛擬現實領域（可見光高速數傳模塊）、雷達/計算機領域（可見光高速光互聯插件）應用前景看好。
9?、基于攝影測量學原理，利用LED陣列可實現毫米級定位精度，從而可實現高精度控制與測定，在工業機械手、家庭機器人等領域應用前景廣闊。
這一綠色信息技術與室內信息網絡、第五代移動通信、水下信息網絡、無人駕駛車輛、家庭機器人、廣告新媒體、移動安全支付等諸多新興重要產業以及照明、金融、電力、線材、海洋等傳統重大產業緊密關聯，拉動的產業鏈綿長，潛在市場當量巨大。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的可见光通信 调制解调技术 家庭机器人 可见光通信应用 原理及硬件方案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
