VEZETÉK NÉLKÜLI SZIGNÁLIS ÁTVITEL A LÁTHATÓ FÉNYSPektrumon keresztül

vezeték

В
В 		В

Testreszabott szolgáltatások

Cikk

  • Spanyol (pdf)
  • Cikk XML-ben
  • Cikk hivatkozások
  • Hogyan lehet idézni ezt a cikket
  • Automatikus fordítás
  • Cikk küldése e-mailben

Mutatók

  • Idézi SciELO
  • Hozzáférés

Kapcsolódó linkek

  • Hasonló a SciELO-ban

Részvény

Kutatás és Fejlesztés

verzióВ on-line ISSN 2518-4431

Inv. és Des.В vol.1В no.15В CochabambaВ 2015

CIKKEK - MÉRNÖK

A SZIGNÁLOK VEZETÉK NÉLKÜLI ÁTVITELE A LÁTHATÓ FÉNYSPEKTRUMON keresztül

VEZETÉK NÉLKÜLI SZIGNÁLIS ÁTVITEL LÁTHATÓ FÉNYSPEKTRUMON keresztül

Alvaro Riva és Omar Ormachea

Optikai és Energetikai Kutatóközpont(CIOE)
Bolíviai Magánegyetem
[email protected]

(2015. május 20-án érkezett, elfogadásra került 2015. június 3-án)

Kulcsszavak: Látható fénykommunikáció, elektromágneses spektrum, rádiófrekvencia, LED, sávszélesség.

Ez a cikk egy vezeték nélküli látható fény kommunikációs rendszert mutat be, amelynek maximális sávszélessége 5 MHz (kb. 80 Mbps) és 15 centiméter távolság. A rendszer lehetővé teszi az audio és video jelek vezeték nélküli továbbítását egy hagyományos LED-del (fehér fény) .A dióda által kibocsátott fény a látható fényspektrumon belül van (400-700 nm.). Ebben a spektrális tartományban elérhető a kb. 322THz potenciális sávszélesség, amely sokkal nagyobb, mint a rádiófrekvenciás elektromágneses hullámokon keresztül történő átvitel (5 MHz a 3G technológia esetében). Az elektronikus alkatrészeket egy keretbe épített áramköri lapra telepítettük az egyszerűbb és könnyebb használat érdekében. A rendszer szimmetrikus +9, -9 voltos energiával működik. A végleges kialakítás egy adóból és egy vevőből áll, amely audio és video. A rendszer lehetővé teszi a LED-intenzitás változtatását a maximális átviteli távolság növelése vagy csökkentése, valamint az adó és a vevő erősítésének szabályozása érdekében. A hatékony videoátviteli minőség érdekében az adóban és a vevőben végső összeadási és kivonási lépést alkalmaznak. A kifejlesztett rendszer költségei 80% -kal alacsonyabbak, mint a látható fény kommunikációján alapuló kereskedelmi rendszerek.

Kulcsszavak: Látható fénykommunikáció, elektromágneses spektrum, rádiófrekvencia, LED, sávszélesség.

1. BEMUTATKOZÁS

Jelenleg tény, hogy több száz Mb/s nagyságrendű adattovábbításra kerül sor (Eszter, H. és mások. [1-3]), olyan területeken, mint a telekommunikáció, a kutatás, az oktatás, az orvostudomány, a kormányzat stb. Az optikai száloptika hatékony és hatékony megoldás nagy sávszélességű audio és video és adatok nagy távolságokra történő szállítására (JC Knight. És mások [4-6]), azonban bizonyos hátrányokkal jár, például a magas költségek, amelyek a telepítését jelentik vagy az infrastruktúra hiánya a különböző helyeken.

A nagy sávszélességű vezeték nélküli kapcsolatokhoz létezik 4G technológia (mobiltelefon), amely a Nemzetközi mobil távközlés - haladó (IMT - haladó), meghatározza ennek a technológiának a sávszélességét mozgásban lévő 100 Mbps és nyugalmi állapotban 1 Gbps között [7].

2. LÁTHATÓ FÉNYKÖZLÉS (VLC)

A látható fény kommunikációját egy LED izzó, mint adó továbbítja. Ezt az eszközt általában világításra használják, rögzített áramerősség mellett. Az áram változtatásával azonban az optikai kimenet, vagyis a megvilágítás intenzitása rendkívül nagy sebességgel változtatható [15], 16]. Ezt a tulajdonságot a VLC alapkonfigurációjában használják. Az eljárás egyszerű, ha a LED világít, akkor egyenértékű az a átvitelével egy Ha éppen ellenkezőleg, a LED nem világít, akkor a nulla digitális.

Az 1. ábra egy tipikus LED típusú forrás [10] mért emissziós spektrumát mutatja, a bal oldali csúcs megfelel magának a LED-nek (kék LED), a jobb oldali széles csúcs pedig a foszfor emissziójának, elem, amellyel a LED adalékolt; megfigyelve a keletkező emissziós spektrumot, a fehér fényhez nagyon közel van egy megvilágítás.

A LED-ek nagy sebességgel be- és kikapcsolhatók, jó lehetőségeket biztosítva az adatok továbbítására. Ezért csak néhány LED-re és egy vezérlőre van szükség, amely kódolja a LED-ek által továbbítandó adatokat [17].

3.1 Feszültségszintek

A jel amplitúdója 1 Vpp, mértékegysége pedig az IRE, ahol 1 IRE értéke 7.143mVpp. Az 1 Vpp-nak megfelelő 140 IRE és az eredményül kapott jel +100 IRE (+ 714,3 mV) és -40 IRE (-285,7 mV) között változhat [19].

3.2 Törlő (vakító) zóna

Ez a terület felelős a működési feltételek új kép megjelenítéséért történő beállításáért, és több részből áll. Az első a szinkronimpulzus, amely megmondja az eszköznek, hogy lépjen a következő vízszintes vonalra; akkor megvan a színsorozat, amely meghatározza a szín dekódolásához szükséges referencia frekvenciát (3,58 MHz NTSC-ben). Ez idő alatt a képernyő fekete, mert a feszültségszint 0 IRE alatt van. Az NTSC-ben van egy beállítási szint, amely a fekete szín referenciája, amelynek fáziseltolódása 7,5 IRE (54 mV) a törlési szint felett [18].

3.3 Aktív jelzóna

Alacsony frekvenciájú audiojelekben a lebomlási tűrés széles, mivel a hangminőség nem mutat különbséget, ha a hozzárendelt sávszélességet csökkentik, ezért az analóg telefonálásban csak 4 kHz szélességre van szükség [18]., a videórendszerekben a nagy frekvenciák torzítása kritikus, mivel a kép vizuális érzékelése nagy hatással van az emberi szemre. A nem megfelelő sávszélesség következtében a kép elsötétül és a részletek elvesznek, ami észrevehetően alacsonyabb felbontást eredményez. A színárnyalatban a telítettség az alacsonyabb értékekre korlátozódik, ugyanazon tényezővel, az összes szín esetében, így az erős színek fázison kívül vannak, lágy színekkel (pl.