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船艙可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應(yīng)用

2014-11-29 03:01王旭東曠亞和盧圣睿
中國(guó)航海 2014年4期
關(guān)鍵詞:船艙接收端二極管

王旭東, 吳 楠, 曠亞和, 盧圣睿

(大連海事大學(xué) 船舶導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)家工程研究中心,遼寧 大連 116026)

船艙可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應(yīng)用

王旭東, 吳 楠, 曠亞和, 盧圣睿

(大連海事大學(xué) 船舶導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)家工程研究中心,遼寧 大連 116026)

針對(duì)現(xiàn)有船艙通信采用有線(xiàn)傳輸方式存在線(xiàn)路鋪設(shè)復(fù)雜、維護(hù)成本高的問(wèn)題,采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式存在強(qiáng)干擾、通信屏蔽的問(wèn)題等,提出一種將可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用于船艙通信的解決方案。將白光LED發(fā)出的可見(jiàn)光作為信源,采用四進(jìn)制脈沖位置調(diào)制實(shí)現(xiàn)信息的光載波調(diào)制,接收端配置光電轉(zhuǎn)換器件實(shí)現(xiàn)光載波信號(hào)接收解調(diào)以獲取信息。試驗(yàn)表明,設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了單鏈路9.6 Kibit/s的傳輸速率及3 m范圍內(nèi)無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)男阅?,適用于船艙低速率信息的傳輸。

船舶工程;可見(jiàn)光通信;船艙通信;白光LED;脈沖位置調(diào)制

在光無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域,日本科學(xué)家[1]于2000年提出利用可見(jiàn)光LED實(shí)現(xiàn)通信的思想。LED因使用壽命長(zhǎng)、功耗低、發(fā)熱少、對(duì)人類(lèi)沒(méi)有危害而廣泛應(yīng)用于照明場(chǎng)合,被認(rèn)為是21世紀(jì)的主要照明光源。[2]由于LED的調(diào)制速率非常高,故將信號(hào)調(diào)制到白光LED上進(jìn)行傳輸,可獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸速率,且能實(shí)現(xiàn)通信與照明雙重功能。[3]該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)以極小的附加代價(jià)使LED燈傳送高速率的信號(hào),因此發(fā)展前景十分廣闊,現(xiàn)已成為多國(guó)研究的熱點(diǎn)。

針對(duì)船艙通信,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)保障航運(yùn)安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、提高勞動(dòng)效率而言具有重要意義。[4]傳統(tǒng)的船艙通信通常采用有線(xiàn)的方式將網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)設(shè)備相互連接起來(lái),對(duì)于船載局域網(wǎng)來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)成本高、維護(hù)困難,而且船艙內(nèi)的高溫、高濕、強(qiáng)腐蝕以及劇烈振動(dòng)等環(huán)境因素很容易損壞已鋪設(shè)的電纜,導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作。鑒于此,提出將無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于船艙通信網(wǎng)的設(shè)想[5]。

與紅外技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)及其他射頻無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相比,可見(jiàn)光通信技術(shù)能完全避免射頻接入,無(wú)需無(wú)線(xiàn)電頻譜證,因此在射頻信號(hào)微弱甚至沒(méi)有射頻信號(hào)的地方(如船艙等地)比較適用。此外,船艙中的可見(jiàn)光資源非常豐富,具有大量的信號(hào)接入點(diǎn),且無(wú)輻射,因此在艙室內(nèi)運(yùn)用可見(jiàn)光通信技術(shù)具有極大的研究?jī)r(jià)值。同時(shí),可借助船舶已有的電力線(xiàn)完成船艙可見(jiàn)光通信,無(wú)需任何室內(nèi)布線(xiàn),不必破壞原有的裝修,工程實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單方便,既可大幅降低投資成本,又可加快工程進(jìn)度。

提出一種可見(jiàn)光LED船艙無(wú)線(xiàn)信息傳輸設(shè)計(jì)方案,將可見(jiàn)光LED作為信源,采用四進(jìn)制脈沖位置調(diào)制實(shí)現(xiàn)信息的光載波調(diào)制,接收端配置光電轉(zhuǎn)換器件以實(shí)現(xiàn)光載波信號(hào)接收解調(diào)。將增強(qiáng)型單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心控制器,用以實(shí)現(xiàn)信息處理、光強(qiáng)調(diào)制、光載波接收解調(diào)等功能。利用該系統(tǒng)可將信息通過(guò)LED發(fā)出的白光無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)礁鱾€(gè)艙室,從而為保證船舶安全、增加乘客互動(dòng)、推送信息服務(wù)提供良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

1 可見(jiàn)光通信原理

可見(jiàn)光通信技術(shù)的原理為:利用LED 器件能夠快速切換、易調(diào)制的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,發(fā)出人眼無(wú)法察覺(jué)到的高速調(diào)制光載波信號(hào),使其在空氣中自由傳播,然后利用光電二極管(PD)等光電轉(zhuǎn)換器件接收光載波信號(hào),解調(diào)并獲得信息。[6]

由光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)組成的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)模型見(jiàn)圖1[7]。發(fā)送機(jī)的調(diào)制器負(fù)責(zé)將上位機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)調(diào)制成適合光源傳輸?shù)男盘?hào)。TX前端負(fù)責(zé)依據(jù)所傳輸?shù)谋忍亓鞲淖児庠吹陌l(fā)光強(qiáng)度,將信號(hào)調(diào)制到光載波上。在接收端,光電二極管通過(guò)直接檢測(cè)技術(shù)將光載波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。RX前端含有濾波器和放大器,經(jīng)過(guò)濾波和放大后的模擬信號(hào)再由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。接收機(jī)中的解調(diào)器處理這些數(shù)字信號(hào)并解調(diào)出發(fā)送端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。

圖1 可見(jiàn)光通信模型

對(duì)于光直射鏈路來(lái)說(shuō),信號(hào)由LED發(fā)出,經(jīng)船艙室內(nèi)空間傳輸后到達(dá)接收機(jī),船艙內(nèi)空間信道的直流增益[8]為

(1)

式(1)中:m為朗伯體輻射參數(shù),表示光源波束的方向性;A為光電二極管的檢測(cè)面積;Dd為發(fā)送端和接收端的距離;Ψ為光信號(hào)的入射角度;φ為L(zhǎng)ED發(fā)光角度;Ts(Ψ)為光學(xué)透鏡的透過(guò)率;g(Ψ)為光集中器的集光能力;Ψc為接收器的視角。光集中器的集光能力g(Ψ)可表示為

(2)

式(2)中:n為折射系數(shù)。

設(shè)發(fā)射光功率為Pt,則接收光功率Pr可表示為

Pr=H(0)×Pt

(3)

對(duì)于本設(shè)計(jì)方案,表1給出了所選器件的關(guān)鍵參數(shù)。

表1 系統(tǒng)器件關(guān)鍵參數(shù)

2 船艙可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信的技術(shù)方案

2.1船艙可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信的組成

系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架見(jiàn)圖2,船艙頂部安裝有LED燈陣列、光電二極管和控制單元,其中:LED燈陣列用來(lái)照明和發(fā)射信號(hào);光電二極管用來(lái)感知用戶(hù)端發(fā)來(lái)的光信號(hào)的變化,從而捕捉到用戶(hù)端傳來(lái)的信息;控制單元在下行鏈路工作時(shí)用來(lái)處理信息并將其調(diào)制到LED燈上進(jìn)行發(fā)送,在上行鏈路工作時(shí)用來(lái)處理艙頂?shù)墓怆姸O管接收到的信息。

圖2 船艙可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架

對(duì)于船舶各艙室,可在船員或乘客的床頭安裝同樣的LED燈、光電檢測(cè)二極管及信號(hào)接收器。與安裝在艙頂?shù)腖ED燈相比,安裝在床頭的LED燈的發(fā)射面積應(yīng)該小一些,其并不用來(lái)照明,只作為信號(hào)發(fā)射器。用戶(hù)端的信號(hào)接收器能夠解調(diào)床頭的光電二極管接收到的信號(hào),實(shí)現(xiàn)信息傳輸(視頻播放、語(yǔ)音廣播)功能。在傳輸速率滿(mǎn)足一定要求的條件下,該設(shè)施可以方便人們進(jìn)行視頻活動(dòng)。

由于上行鏈路和下行鏈路的實(shí)現(xiàn)原理基本一樣,因此主要介紹單條鏈路的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,將各條鏈路分為發(fā)送端部分和接收端部分,并對(duì)系統(tǒng)各部分進(jìn)行較為詳細(xì)的說(shuō)明。

2.2發(fā)送端設(shè)計(jì)

發(fā)送端的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。信號(hào)發(fā)送操作步驟為:首先將信號(hào)源的數(shù)據(jù)經(jīng)串口模塊輸入到微控制器;然后在微控制器中對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,將處理完的信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后輸入到緩沖放大模塊和主放大模塊;最后將其調(diào)制到LED燈上。

圖3 發(fā)送端結(jié)構(gòu)

1) 信號(hào)源通過(guò)PC機(jī)或各種移動(dòng)終端設(shè)備得到,實(shí)現(xiàn)信息發(fā)送功能。

2) 串口模塊由1個(gè)USB至UART的橋接控制器芯片及其外圍電路組成,不僅能將數(shù)據(jù)從上位機(jī)傳輸?shù)轿⒖刂破?,而且可利用USB接口為整個(gè)發(fā)送端供電。本系統(tǒng)需要3.3 V和5 V 2個(gè)電源,分別為信號(hào)處理模塊和LED燈模塊供電。

3) 微控制器模塊采用一款增強(qiáng)型單片機(jī)。該單片機(jī)具有10位的DAC和ADC、4個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和1個(gè)增強(qiáng)型UART串口。利用該單片機(jī)的豐富資源,可在很大程度上減少外圍電路,縮小系統(tǒng)體積,降低系統(tǒng)成本。

利用微控制器實(shí)現(xiàn)船艙可見(jiàn)光通信的強(qiáng)度調(diào)制——直接檢測(cè)功能。為避免所傳輸?shù)男盘?hào)長(zhǎng)連“0”或長(zhǎng)連“1”時(shí)照明出現(xiàn)明顯閃爍的問(wèn)題,數(shù)據(jù)調(diào)制采用脈沖位置調(diào)制(Pulse Position Modulation, PPM)方式。相較于其他調(diào)制技術(shù),PPM技術(shù)功率效率高,盡管需要更多的帶寬,但對(duì)于光無(wú)線(xiàn)通信而言,尤其是在視距光鏈路(LOS)較強(qiáng)時(shí),帶寬并不是最主要的考慮依據(jù)。[9]本系統(tǒng)在具體實(shí)現(xiàn)時(shí),采用的是4PPM調(diào)制,調(diào)制信號(hào)波形圖見(jiàn)圖4。可以看出,PPM的基本思想是根據(jù)脈沖位置的不同來(lái)表示二進(jìn)制碼元信息。

圖4 4PPM信號(hào)波形圖

微控制器除了接收橋接芯片傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行4PPM調(diào)制以外,還計(jì)算數(shù)據(jù)的校驗(yàn)值、將處理后的信號(hào)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后輸出到下一級(jí)。

4) 兩級(jí)放大模塊中含有1個(gè)緩沖放大電路和1個(gè)主放大電路。緩沖放大電路的作用是提高負(fù)載能力,隔離前后級(jí)電路干擾。主放大電路用來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行30倍放大,既可保證每個(gè)LED工作在額定功率下,又能使LED陣列以較大功率工作,增強(qiáng)傳輸距離和信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

5) 對(duì)于可見(jiàn)光通信,光源必須同時(shí)具備照明和通信2種功能。作為照明設(shè)備,必須具有亮度高、散熱低、功耗低、輻射范圍廣等優(yōu)點(diǎn);作為通信設(shè)備,則需具備使用壽命長(zhǎng)、可靠性高、調(diào)制性能好、響應(yīng)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。[10]結(jié)合以上2方面,目前主要使用的是發(fā)光二極管(LED)和激光二極管(LD)。LED主要應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通過(guò)優(yōu)化LED調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路,可最大限度地利用已經(jīng)商品化的白光LED實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸[11];LD由于具有高指向性波束,一般用于室外環(huán)境[9]。因此,船艙通信作為可見(jiàn)光通信技術(shù)的室內(nèi)應(yīng)用,采用的光源是白光LED。

LED模塊采用電壓驅(qū)動(dòng)方式,設(shè)計(jì)方案將4個(gè)1 W白光LED并聯(lián),并由串口模塊引出的5 V電源單獨(dú)供電。每個(gè)LED燈串聯(lián)一個(gè)小電阻以消除LED燈的正向電壓的不均勻性。當(dāng)使用外部電源時(shí),也可將LED燈串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行光發(fā)送,這樣可使每個(gè)LED工作在最大功率下。不過(guò)該做法會(huì)提高發(fā)射功率,需要外接散熱片,且采用串聯(lián)發(fā)送的方法,一個(gè)LED損壞將導(dǎo)致整個(gè)發(fā)送端不能正常工作。因此,本系統(tǒng)發(fā)送端選擇LED并聯(lián)的連接模式。

2.3接收端設(shè)計(jì)

接收端的結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖5,主要由7部分組成。光電二極管首先接收發(fā)送端發(fā)來(lái)的光強(qiáng)變化信號(hào),并將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號(hào);為方便后一級(jí)的信號(hào)處理,跨阻放大、低通濾波和主放大3部分對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行放大和濾波,并將處理后的信號(hào)送入微控制器進(jìn)行信號(hào)解調(diào);最后將解調(diào)的信號(hào)送入串口模塊,信息將在PC機(jī)上顯示出來(lái)。

圖5 接收端結(jié)構(gòu)框圖

1) 光電二極管是一個(gè)將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的元器件,工作在反向電壓下:沒(méi)有光照時(shí),反向電流極其微弱,稱(chēng)為暗電流;有光照時(shí),反向電流會(huì)迅速增大,稱(chēng)為光電流。光電二極管產(chǎn)生的信號(hào)(光電流強(qiáng)度)正比于接收到的光功率強(qiáng)度,這就可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),成為光電傳感器件。對(duì)于可見(jiàn)光通信系統(tǒng),光電二極管需滿(mǎn)足檢測(cè)面積大、靈敏度高、響應(yīng)速率快、噪聲低、可靠性高的性能。在可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,較多使用PIN光電二極管和APD光電二極管,本系統(tǒng)將PIN光電二極管作為光檢測(cè)器件。

2) 光電二極管將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為微弱的光電流,因此在接收端的放大濾波模塊要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大,以便后級(jí)電路處理。信號(hào)首先經(jīng)過(guò)跨阻放大器將電流轉(zhuǎn)換為電壓,并對(duì)信號(hào)進(jìn)行微放大。但是,由自然光和熒光燈等帶來(lái)的噪聲也會(huì)隨有用信號(hào)的放大而放大,因此該模塊在主放大前還有濾波器來(lái)濾除噪聲的干擾。

3) 微控制器模塊采用的是與發(fā)送端相同的一款增強(qiáng)型單片機(jī),負(fù)責(zé)信道估計(jì)、時(shí)鐘同步、對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和4PPM解調(diào)。單片機(jī)中的定時(shí)器控制A/D采樣頻率,計(jì)算PPM波的位置,解調(diào)出信號(hào)。另外,該模塊還要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行檢錯(cuò),如果接收到的檢驗(yàn)碼和接收到的數(shù)據(jù)的校驗(yàn)值不同,則丟棄該組數(shù)據(jù),重新接收。

4) 串口模塊與發(fā)送端串口模塊的功能基本一致。

5) PC機(jī)作為數(shù)據(jù)接收端,也可采用其他移動(dòng)終端設(shè)備。

2.4光源布局

LED在應(yīng)用于船艙通信時(shí),需要同時(shí)具有照明和通信雙重功能,而單個(gè)LED的發(fā)光強(qiáng)度比較小,因此還應(yīng)根據(jù)船艙的大小、構(gòu)造來(lái)考慮陣列光源的布局。光源布局需考慮組成白光LED陣列光源的內(nèi)部LED的排列、室內(nèi)LED的整體布局(包括個(gè)數(shù)及整體分布)。通過(guò)這2個(gè)方面的合理安排,使得船艙內(nèi)不會(huì)因LED光強(qiáng)過(guò)暗而產(chǎn)生信號(hào)收不到的死角(通信盲區(qū)),也不會(huì)因LED過(guò)多而產(chǎn)生碼間干擾。[12]國(guó)內(nèi)外已有很多文獻(xiàn)介紹光源布局的相關(guān)理論并進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真,其結(jié)果可供系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)參考。

3 試驗(yàn)結(jié)果

系統(tǒng)發(fā)送端和接收端的實(shí)物圖見(jiàn)圖6。圖6(b)接收板的PD在該P(yáng)CB板的背面,這樣在進(jìn)行通信試驗(yàn)時(shí)系統(tǒng)能夠方便地安裝在測(cè)試架上。測(cè)試時(shí),發(fā)送板安裝在屋頂上,屋頂距地高度為3.5 m,接收板安裝在試驗(yàn)桌上,試驗(yàn)桌距地約0.7 m。

(a)發(fā)送端(b)接收端

圖6 系統(tǒng)實(shí)物圖

將一塊串口模塊的一端連接到PC機(jī)上,另一端連接到發(fā)送板上;將另一塊串口模塊的一端連到PC機(jī),另一端連到接收板上;打開(kāi)串口調(diào)試助手軟件,點(diǎn)擊打開(kāi)端口按鈕,分別見(jiàn)圖7(a)和圖7(b)。在發(fā)送端首先通過(guò)串口調(diào)制助手發(fā)送一個(gè)空格符,然后單片機(jī)會(huì)傳來(lái)“Welcome to Dalian Maritime University visible light communication system.”的提示語(yǔ)。在出現(xiàn)“please input the TX datagt;”的字符后,將待發(fā)送的信息輸入到發(fā)送區(qū),并點(diǎn)擊發(fā)送數(shù)據(jù)按鈕進(jìn)行發(fā)送。

將光電二極管放置在白光LED的照射范圍內(nèi)(本試驗(yàn)設(shè)定的傳輸距離為3 m),接收端的串口調(diào)試助手就能顯示發(fā)送端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。

(a) 發(fā)送信息界面

(b) 接收信息界面

用示波器觀(guān)察發(fā)送端和接收端的信號(hào)波形圖見(jiàn)圖8。圖8(a)顯示的是發(fā)送端單片機(jī)發(fā)出的經(jīng)過(guò)4PPM調(diào)制后的信號(hào)波形,圖8(b)顯示的是進(jìn)入接收端單片機(jī)之前的信號(hào)波形??梢钥闯?,接收端波形較發(fā)送端波形有大約1.5個(gè)波的跳變,因此在接收端解調(diào)計(jì)算脈沖位置時(shí)要留出相應(yīng)的跳變時(shí)間。

本系統(tǒng)的傳輸子載波采用38.4 kHz的頻率,由示波器波形也可以看出,子載波周期約為26 μs。一個(gè)時(shí)隙時(shí)長(zhǎng)為8個(gè)子載波的周期,即208 μs。由于系統(tǒng)采用4PPM調(diào)制,一個(gè)時(shí)隙傳輸2 bit信息,故傳輸1 bit信息所用時(shí)間為104 μs,計(jì)算得到系統(tǒng)的比特傳輸速率為9.6 Kibit/s。

(a) 發(fā)送端信號(hào)

(b) 接收端信號(hào)

4 結(jié) 語(yǔ)

可見(jiàn)光通信作為一種新興的無(wú)線(xiàn)光通信技術(shù), 已成為光無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域中的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。由于船艙是密閉的,適合應(yīng)用可見(jiàn)光通信技術(shù),且現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件尚待提高,因此室內(nèi)可見(jiàn)光技術(shù)在船艙中的應(yīng)用前景非常可觀(guān)。此項(xiàng)技術(shù)不僅可以應(yīng)用于船舶監(jiān)控網(wǎng),提高航運(yùn)安全,而且可以為船舶上的船員和乘客提供多樣化的娛樂(lè)服務(wù),增加船舶公司的經(jīng)濟(jì)效益,非常值得深入研究。

本文提出了船艙光無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的一種設(shè)計(jì)方案,完成了單條鏈路可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng),室內(nèi)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了9.6 Kibit/s信息速率、3 m范圍內(nèi)無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)男阅堋N磥?lái)的研究將致力于提高數(shù)據(jù)的傳輸速率,并將數(shù)字語(yǔ)音、數(shù)字視頻技術(shù)加入該系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)的不斷完善,能真正將其應(yīng)用于船艙通信,改善船員和乘客的海上生活。

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CabinApplicationofVisibleLightCommunication

WANGXudong,WUNan,KUANGYahe,LUShengrui

(National Engineering Research Center of Maritime Navigation System, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China)

Ordinary wire or wireless communication is not always convenient for ship cabins. The former costs money for cabling and maintenance. The latter is free from cabling but often suffers from strong interferences and shielding effects of bulkheads. The visible light communication solution is developed to overcome the problems. A white LED transmitter emits optical signals in four-binary-pulse- position modulation. The receiver is equipped with a photoelectric conversion device to sense the optical signal and the demodulation device to get the information. An experimental system achieving 9.6 Kibit/s error-free transmission rate at the distance of 3 meters is built, which shows that the visible light transmission is suitable for low rate cabin communication.

ship engineering; visible light communication; cabin communication; white LED; pulse position modulation

2014-09-12

國(guó)家自然科學(xué)基金(61371091);遼寧省引進(jìn)海外研發(fā)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(遼外專(zhuān)函[2012]26號(hào))

王旭東(1967—),男,黑龍江哈爾濱人,教授,博士,從事光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)研究。E-mail:wxd@dlmu.edu.cn

1000-4653(2014)04-0001-05

U675.79

A

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