Разработка способа повышения чувствительности в беспроводных оптических каналах передачи данных в видимом диапазоне световых волн

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложен способ кодирования двоичного потока данных на основе квадратурной фазовой манипуляции QPSK, обладающий высокой скоростью и контролем наличия ошибок в канале передачи данных. Представлен алгоритм анализа сигналов в приемном тракте, позволяющий анализировать присутствие двух или трех импульсов разных цветов на входе, что сигнализирует о наличии помехи или возникновении «засветки». Кроме того, алгоритм обеспечивает возможность динамической компенсации внешней «засветки» путем изменения коэффициента усиления фотоприемников и регулировки яркости излучающих светодиодов. Разработана функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа кодирования в беспроводном канале на основе оптического излучения. Учитывая, что большинство фотодиодов являются достаточно широкополосными в видимом диапазоне световых волн, для повышения чувствительности каждого цветового канала и селективности приемного тракта, предложено использовать оптические фильтры для каждого цветового канала. Наиболее эффективными являются интерференционные фильтры из оптически прозрачных материалов с различными физическими характеристиками. Представлен подход для расчета оптических фильтров.

Об авторах

Анна Павловна Львова

Северо-Кавказский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: lvova.ap@gmail.com

аспирант, ассистент кафедры информационной безопасности автоматизированных систем, Институт информационных технологий и телекоммуникаций

Россия, 355029, г. Ставрополь, проспект Кулакова, 2

Список литературы

  1. Никифоров С. Д. Физические аспекты восприятия полупроводникового света человеческим глазом // Компоненты и технологии. 2008. № 89. С. 84–94.
  2. Zaocheng Wang, Qi Wang, Wei Huang, Zhengyang. Visible Light Communications: Modulation and Signal Processing. 2017, Wiley-IEEE Press, 368 p.
  3. Elgala H., Mesleh R., Haas H., Pricope B. OFDM visible light wireless communication based on white LEDs. In IEEE 65th Vehicular Technology Conference. Dublin, Ireland, 22–25 April 2007, VTC2007-Spring, P. 2185–2189.
  4. Корн Г. Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1974. 831 с.
  5. Zhao S., Xu J., Trescases O. A dimmable LED driver for visible light communication (VLC) based on LLC resonant dc-dc converter operating in burst mode. IEEE Applied Power Electronics Conference (APEC), Long Beach, USA, March 2013. P. 2144–2150.
  6. Aliaberi A., Sofotasios P., Muhaidat S. Modulation Schemes for Visible Light Communications. COMMNET 1-10, 2019.
  7. Dmitrov S., Haas H. Principles of LED Light Communications: Towards Networked Li-Fi. 2015, United Kingdom, Cambridge: Cambridge University Press, 207 p.
  8. Malsugenov O., Chipiga A., Lvova A. Improving the Efficiency of Wireless Optical Transmission Channel in the Visible Wavelength Range // Proceedings of the 7th Scientific Conference on Information Technologies for Intelligent decision making Support (ITIDS 2019) – advances in Intelligent Systems Research. 2019. Vol. 166. Р. 246–250.
  9. Jamieson I. Visible Light Communication (VLC) Systems. July 14, 2010 [Электронный ресурс]. URL: http://www.bemri.org/component/content/article/3-home/18-visible-light-communication-vlc-systems.html (accessed 20.12.2019).
  10. O'Brien D., Kang T.-G., Matsumura T. Visible Light Communication: Tutorial. 2010. [Электронный ресурс]. URL: http://www.ieee802.org/802_tutorials/ 2008-03/15-08-0114-02-0000-LC_Tutorial_MCSamsung-VLCC-Oxford_2008-03-17.pdf. In IEEE 802.15-<08/0114-02> (accessed 20.12.2019).
  11. Гауэр Дж. Оптические системы связи: переулок с англ. М.: Радио и связь, 1989. 504 с.
  12. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М.: Вильямс, 2007. С. 1104.
  13. Волоконно-оптические системы передачи: вопросы оценки работоспособности / А. Х. Султанов,
  14. Р. Г. Усманов, И. А. Шарифгалиев, И. Л. Виноградова. М.: Радио и связь, 2005. 373 с.
  15. Варжель С. В. Волоконные брэгговские решетки. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 65 с.
  16. Нуреев И. И. Моделирование спектральных характеристик фазированных волоконных решеток Брэгга как датчиков сенсорных систем // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1.
  17. С. 350–350.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Львова А.П., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.