文档介绍：分类号学号 D200877585
学校代码 10487 密级

硕士学位论文

可见光 LED 通信系统的
性能研究与理论设计

学位申请人: 张鹏程
学科专业: 光学工程
指导教师: 刘德明教授
刘陈副教授
答辩日期:
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering

Performance Research and Theoretical
Design of Visible Light LED
Communication System

Candidate : Pengcheng Zhang
Major : Optical Engineering
Supervisor : Prof. Liu Deming
Asso. Prof. Liu Chen

Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074, P. R. China
August, 2011
独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究
成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体
已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以
明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名:
日期: 年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保
留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本
人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,
可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□, 在年解密后适用本授权书。
本论文属于
不保密□。
(请在以上方框内打“√”)

学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文

摘要
在全球能源短缺的背景下,LED 作为一种新型的绿色光源产品,其将取代白炽灯
和荧光灯已经越来越被人们所认同,基于可见光 LED 的通信也就应运而生。
可见光 LED 通信相对于无线电通信有不需申请频谱、无电磁干扰、通信安全等优
点,相对于红外通信有不需限制发射功率的优点。目前国内外都在对其进行研究,且
主要集中于实验研究,对于理论的研究主要是针对小功率 LED 进行的,这已不符合当
前照明用 LED 的实际。因此,本论文主要进行大功率可见光 LED 通信系统的理论分
析,同时结合理论分析对发射机和接收机的设计进行探讨。
本论文的研究工作如下:
(1) 对白光 LED 光谱特性和调制特性进行了研究,讨论了提高荧光粉白光 LED 调
制带宽的两个方法:加蓝色滤光片和优化驱动电路。对于后者,给出了一种基于预均
衡技术的驱动电路。
(2) 在照明约束条件下对室内无线光通信信道进行了建模,获得特定光源、房间和
探测器布置下的冲激响应函数;分析了多种因素对系统信噪比的影响,降低系统带宽、
提高发射光功率和集中光源都可提高系统的信噪比。
(3) 对白光 LED 接收系统的传输特性进行了研究,使其具有根号升余弦滚降特性
可消除码间干扰并实现匹配滤波,采用 MATLAB 对满足上述要求的接收滤波器进行了
设计。

关键词: 可见光通信白光 LED 无线信道系统性能

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
In the background of worldwide resources shortage, as a new kind of green lighting
device, LED is considerd to take the place of traditional incandescent and fluorescent lights
by more and more people. Then a kind munication based on visible light es
in.
Compared t