开题申请:(包括选题的意义与目的、文献综述、研究现状、创新思路、论文提纲、进度安排、参考文献等。)
意义与目的(包括研究现状):
2008年,日本在电子高新科技博览会上,展出了LED通信系统,在接收机与发送机相距约20cm双工工作的情况下,实现了100 Mb/s的传输速率。同年,美国也投入巨资成立了智能光T -程技术研究中心,探索通过LED光源实现无线通信。目前越来越多的国际化大公司开始加入该计划。
LED照明光无线通信在国外也还出在起步和摸索阶段,但其应用前景非常看好,不仅可以用于室内无线接入,还可以为城市车辆的移动导航及定位提供一种全新的 方法。汽车照明灯基本都采用LED灯,可以组成汽车与交通控制中心、交通信号灯至汽车、汽车至汽车的通信链路。这也是LED可见光无线通信在智能交通系统 的发展方向。
“基于白光LED灯的室内可见光通信系统调制与解调技术研究”课题以STC12C5C60系列作为发送端,LCD灯作为接收端,利用串口、PCA、中断等技术用来实现LED灯照射的有效范围传输通信。LED技术的不断进步,且潜在的优点,使LED代替其他传统照明的趋势已经越来越明显。目前,可见光传输信号还存在很多的局限性,如阴影地方、空间复杂多样等影响光信号的传输,在白光LED照明通信系统中,存在着强烈的背景噪声及
电路固有噪声的干扰,同时随着传输距离的加大,接收机接收到的信号十分微弱,常常会导致信号接收信噪比很小。为了精确地接收信号,需要选择和设计合适的光电探测器以及前置放大器,设计合适的光学接收系统,根据空间合理设置可旋转的LED灯,尽可能实现节省成本但信号传输最大化的。近几年LED产业蓬勃发展,LED由于具有常规照明无可比拟的绿色,节能等优点,取代传统照明成为一种趋势。且LED响应时间在纳秒级,可以实现信息的高速调制,这个特点使LED在照明的同时进行信息传输成为一种可能。
文献综述:
(1)《室内无线红外通信系统的研究与设计》介绍无线红外的通信原理,采用STC
单片机系列原理及组成。
(2)《第四代照明光源—白光LED》主要回顾近几年
半导体照明技术发展的现状,着重讨论制造白光LED的主要技术途径和关键技术以及发展趋势和市场应用前景。
(3)《STC单片机器件手册》主要介绍STC系列的功能、原理及各自应用范围。
(4)《现代通信原理》介绍脉冲编码调制、脉宽调制、模拟调制灯原理及应用。
(5)基于白光LED的室内可见光通信系统研究》介绍可见光传输通信的目前技术、具体内容及可见光技术的局限性。
(6)《单片机原理与接口技术教程[M]》以MCS-51单片机为代表机型,详细讲述8位单片机的硬件结构、工作原理、指令系统和汇编语言程序设计。着重介绍单片机C语言程序设计技术,讨论C语言对单片机硬件资源的操作和控制,并通过一系列简单的实例,分析单片机应用系统中常用的并行输入输出接口、数码管接口、LCD接口、串行接口、存储器接口及外围设备扩展等方面的设计要点。
创新思路:
随着社会向基于固态照明的大功率LED的不断发展,LED灯随处可见,具有低成本,运用广的特点。如果能把LED灯作为传输信号的工具,那么可见光通信有望形成一系列新的应用,虽然用Wi-Fi或红外也能实现,但通过可见光实现会更加方便或更加安全。
例如,与相邻射频信号之间的互相干扰可能会限制Wi-Fi的使用,而可见光基本上不存在干扰问题;相邻光束可以交相通过,只要它们的目的地不同就可以了。出于安全考虑,有些地方禁止使用射频通信,比如医院和飞机。可见光通信在这些场合是理想的替代技术,因为LED照明早已在使用,而可见光通信又不会干扰传送重要任务的系统信号。同时,可见光通信也具有高数据容量的潜力。
论文提纲:
1.研究背景,研究意义与目的(系统整体设计,总体方案论述)
2 基于LED灯光传输通信设计框图
3 系统硬件设计(无线蓝牙语音识别控制器硬件设计,供电
电源,单片机控制核心,显示模块,灯光模块,编程调试,系统软件设计)
4 主程序设计,初始化程序设计,指令识别程序设计
5 系统调试(硬件调试,软件调试,整体调试,扩展测试)
附录(A 整体原理图 B
PCB图 C 实物图 D 无线蓝牙语音识别控制器主程序 E 智能小车主程序)
进度安排:
1、2013.11.1-2013.11.15 下达任务书,布置毕业设计具体工作,讲解要求,并签署任务书
2、2013.11.16-2013.11.22 提供参考资料,学生完成开题报告
3、2013.11.23-2014.3.4 对选题进行调研分析,并开始撰写毕业论文
4、2014.3.5-2014.3.16 进行中期检查
5、2014.3.17-2014.4.27 经老师审阅点评后,修改毕业论文完成初稿并上交
6、2014.4.28-2014.5.1 指导老师评定成绩,系老师评阅论文
7、2014.5.2-2014.5.18 进行最终的毕业答辩
参考文献:
[1]鲁辉 室内无线红外通信系统的研究与设计[D] 西南交通大学 2006
[2]崔元日 潘苏予 第四代照明光源—白光LED灯与照明[J] 2004 28(2):31-34
[3]宏品科技 STC单片机器件手册[OL] 百度文库 2010.4.21
[4]曹志刚 钱亚生 现代通信原理[M] 清华大学出版社 2007
[5]倪晓军 章韵 单片机原理与接口技术教程[M] 北京:清华大学出版社 2009.9.