兰州交通大学本科生课程设计中文题目:可见光通信技术的应用英文题目: The Application of The VLC Technology课程：现代传输技术学院：电信学院专业：通信工程班级：通信1302班组长：XXX组员：XXX XXXXXX指导教师：高丽完成日期： 2016年7月 7 日成绩：目录目录摘要 (1)Abstract (1)1 可见光(VLC)通信技术概述 (2)1.1 VLC的研究背景 (2)1.2 VLC的简介 (2)1.3 VLC的发展现状 (2)1.4 VLC的特点 (4)2.传输原理 (5)2.1概述 (5)2.2组成 (5)2.3 信号调制 (5)2.4 信号解调 (6)2.5关键技术研究 (7)2.5.1光源 (7)2.5.2光源布局 (7)2.6最佳LED灯个数 (7)2.7接收机FOV的选择 (8)2.8不同光路径引起的ISI (8)3可见光通信应用 (9)3.1创新应用 (9)3.2存在问题 (9)3.3 VCL的基本应用 (10)3.3.1室内（Indoor）应用 (10)3.3.2室外（Outdoor）应用 (11)3.4可见光的应用延伸 (12)3.4.1实现室内定位导航 (12)3.4.2 灯光无线 (14)3.4.3结束乘飞机无通信时代 (14)结束语 (15)参考文献 (16)摘要用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一，是一项有发展前景的新兴技术。
这也将可见光通信技术带到了众人的面前。
可见光通信技术是一种新兴的无线光通信技术,随着白光LED的发明及应用,可见光通信技术得到了良好的发展。
白光LED不仅可以提供室内照明,而且可以应用到无线光通信系统中满足室内个人网络需求。
在照明方面,白光LED的节能、环保等特点被认为终将取代荧光灯、白炽灯等传统照明光源,成为下一代固体照明光源。
与此同时,白光LED又具有响应时间短,加之其具有高速调制特性,可以设计出基于白光LED的室内可见光无线通信系统。
由此设计出的基于白光LED的室内可见光无线通信系统,与传统的红外和无线电通信相比,具有发射功率高、无电磁干扰和无需申请频谱资源等优点。
文章详细介绍了可见光通信技术在国内外的研究现状，分析了其关键技术，阐述了其巨大的优点以及应用领域上的发展趋势。
关键词：可见光通信、技术优势、发展历史、关键技术、应用展望AbstractIt is one of hot spots of optical wireless communication research field in abroad that using whiteLED light source as base station to transmit information through wireless mode currentl y, which is an promisingnew technology. This trend brings the visible light communication int o our attention. Visible light communication technology is an emerging wireless optical communication technology. The visible light communication technology has a good development with the invention and application of LED white light. White LED can not only provide indoor lighting, but also can be applied to wireless optical communication system network to meet the individual needs of the indoor. In the lighting, white LED has energy-saving, environmental protection and other features, that fluorescent, incandescent,In this paper I introduce the current situation of visible light communication by white LEDs at home and abroad in detail, analyze the key techniques and clarify the advantag es and development trend of thesystem.Key Words:visible light communication, advantages, key technologies, developing history, dev elopments1 可见光(VLC)通信技术概述1.1 VLC的研究背景这些年来，享有“绿色照明”称号的半导体（LED）照明技术发展迅猛。
与传统照明光源相比，白光LED不仅功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保，更具有调制性能好、响应灵敏度高等优点。
利用LED的这种特性，它用作照明的同时，还可以把信号调制到LED可见光束上进行传输，实现一种新兴的光无线通信技术，即可见光通信技术。
较实用的VLC是日本KEIO大学的M.Nakagawa所领导的课题组于2000年提出来的，2003年他们成立了可见光通信协会（VLCC）。
在2004年召开的CEATEC大会上，VLCC会长M.Nakagawa教授公布了这项技术1.2VLC的简介可见光通信技术(Visible Light Communication，VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体，不使用光纤等有线信道的传输介质，而在空气中直接传输光信号的通信方式。
它能够同时实现照明与通信的功能，具有传输数据率高，保密性强，无电磁干扰，无需频谱认证等优点，是理想的室内高速无线接入方案，在全球已经成为了研究的热点。
与目前使用的无线局域网（无线LAN）相比，“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度可达每秒数十兆至数百兆，未来传输速度还可能超过光纤通信。
利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端，只要在室内灯光照到的地方，就可以长时间下载和上传高清晰画像和动画等数据。
1.3 VLC的发展现状LED可见光通信技术已经得到了验证并受到了许多国家的高度重视。
它由于具有众多的优点，因此在很多领域具有巨大的应用前景。
可见光通信的起源最早可追溯到19世纪70年代，当时Alexander Graham Bell提出采用可见光为媒介进行通信，但是当时既不能产生一个有用的光载波，也不能将光从一个地方传到另外一个地方。
到1960年激光器的发明，光通信才有了突破性的发展，但研究领域基本上集中在光纤通信和不可见光无线通信领域。
直到近几年，随着白光LED的迅速发展，可见光通信也逐渐发展起来。
较实用的可见光通信技术最早是由日本的KEIO大学的M.Nakagawa教授提出的，并于2003年成立了可见光通信协会(VLCC)。
在2000 年，中川研究室的等人就对基于白光的可见光通信信道进行了初步的数学分析和仿真计算，分析了白光作为室内照明和通信光源的可能性。
2002 年，中川研究室的研究人员又对可见光通信系统展开了具体的分析，包括光源属性、信道模型、噪声模型、室内不同位置的信噪比分布等。
2003 年，在中川正雄的倡导下，日本可见光通信联合体成立，并吸引了一大批研究单位及企业参与，包括NEC、Sony、Toshiba、等在2004年召开的CEATEC大会上，VLCC会长M.Nakagawa教授公布了这项技术，指出该技术可以创造一个全新的无线通信网络，在移动通信领域具有极大的应用前景。
由于室内可见光通信可以方便地将无绳电话、PDA、笔记本电脑等便携设备接入数据通信系统，因而该项技术也得到Cyber Solutions实验室，邮政署的高级长途通信实验室，Nippon电报电话公司和Sony计算机科学实验室的大力支持，也使得该技术得到了很大的发展。
不久前，可见光通信研究被《时代周刊》评为2011年全球50大科技发明之一。
由于可见光通信技术具有较好的应用前景，它在未来通信领域中占有重要的地位和价值，因此很多研究机构和电信运营公司加入到无线光通信的研究领域中来，特别是日本、欧洲、美国等国家在可见光通信的领域已经投入了大量的人力、物力以及财力。
VLCC 关于可见光通信的研究范围比较宽广，根据具体的应用场景可分为室内移动通信、可见光定位、可见光无线局域网接入、交通信号灯通信、水下可见光通信等。
在可见光通信研究领域已经取得了很大的成就，例如Samsung公司展出过工作距离为1m的双向可见光通信系统；中川研究室还开发了基于可见光通信的超市定位及导航系统，而且是面向商业化的产品。
欧洲的OMEGA 计划也对可见光通信展开了深入的研究。
OMEGA 计划由欧洲的20 多家大学科研单位和企业组成，它的目标是发展出一种全新的能够提供宽带和高速服务的室内接入网路。
OMEGA 计划计划把可见光通信技术列为重要的高速接入技术之一，并且已经取得了丰硕的研究成果。
2009年，牛津大学利用均衡技术实现了100 Mbit/s 的通信速率；2010年，他们又利用多输入多输出和正交频分复用技术(OFDM)技术，实现了220 Mbit/s的传输速率。
2010年OMEGA 计划的年会上展出的室内可将光通信演示系统的通信速率达到了100 Mbit/s，该系统利用房间天花板上的16个白光LED通信，完成了4 路高清视频的实时广播。
在2010年1月，德国实验室的科研人员创造了可见光通信速率的世界纪录，他们利用普通商用的荧光白光LED 搭建的可见光通信系统达到了513 Mbit/s 的通信速率，并且他们通过分析认为该系统的通信速率还有提升的空间，可达到甚至 1 000 Mbit/s。
2011 年，实验室的科研人员又利用色光三原色(RGB)型白光LED 以及密集波分复用(WDM) 技术实现了的通信速率。
LED可见光通信研究在国外已经有十多年的历史，在某些方面有了较高的技术水平。
而在我国，这项研究虽已取得一定成果，但距离国际先进水平和大规模产业化应用，仍存在一定差距。
尚没有比较成熟的商用化的可见光通信系统。