可见光通信技术的发展与应用
近年来，随着物联网、智能城市、智能家居等技术的快速发展，可见光通信技术以其广阔的应用前景和独特的优势，成为了通信领域的热门话题。
可见光通信技术，顾名思义，就是利用可见光信号进行信息传输的一种技术。与传统的无线通信技术（如WiFi、蓝牙、4G等）相比，可见光通信技术具有以下几个优势：
一、抗干扰性强。可见光通信技术通信信号是通过可见光波来传输数据的，因此它不会干扰无线电波，且对于电磁干扰的抵抗能力较强。这也是为什么在航空航天、核磁共振、医学等领域都有应用的原因。
二、低成本。利用可见光通信技术传输数据，只需要使用LED灯或其他光源即可，相比于无线网络的设备要便宜得多。这也是为什么可见光通信技术逐渐在室内定位、室内导航和人体识别等领域得到广泛运用的原因。此外，由于可见光通信技术具有可重复使用的优势，所以相比于传统的无线通信技术，可以有效的节约能源和成本。
三、高安全性。由于可见光通信技术是一个点对点的通信模式，因此只有在正确的位置和接收器才能接收到相应的信息，因此相比于传统的无线通信技术，可见光通信技术在安全性上更具有优势。
四、高带宽。可见光通信技术传输的速度非常快，可以达到每秒数百MB的速度，因此在高速数据传输、视频传输等方面都具有极高的应用潜力。
随着可见光通信技术的不断发展，其在各个领域的应用正在逐渐增多。以下是几个具有代表性的应用案例：
一、室内定位。现在，室内导航、室内定位等技术已逐渐走进人们的生活，而可见光通信技术恰好能够满足这种需求。由于可见光通信技术具有较高的安全性、低成本、高精度的优势，所以在室内定位上有广阔的应用前景，室内导航更将成为拥有可见光通信技术的智能建筑的重要功能之一。
二、人体识别。人体识别是指利用人体特征来进行身份识别的一种技术。由于人体会发出红外线和肉眼不能捕捉到的微弱光信号，因此可见光通信技术的出现，为人体识别提供了一种新的解决方案。通过感光器感知人体发出的微弱光信号，进行人体识别，可见光通信技术打破了原有的人体识别技术的局限性。
LED可见光通信系统中的程序设计
【摘要】介绍了所设计的LED可见光通信系统的发射端及接收端程序设计概况，对程序设计中若干关键问题处理方法及注意事项做了阐述，并对实验中遇到问题的可能原因进行了讨论。
【关键词】可见光通信;发射端;接收端;程序设计
1.引言
可见光LED具有高亮度，损耗低，寿命长等特点，可见光通信Visible Light
Communication（VLC）是一种建立在白光LED高速发光响应特性基础上的新兴光无线通信技术[1]，通过使光以人眼无法感知的频率进行闪烁的方法来传送数据，通信速率可达数百兆每秒。在提供照明的同时，也实现了短距离无线通信的目的。这项技术可以把通信能力构建在LED照明之中减轻RF频带的拥挤程度并为光通信提供一种全新的宽带接入方式[2，3]， 与射频无线通信相比VLC具有无电磁干扰发射功率高信道容量大和设备兼容性好等突出优点将很有可能成为光无线通信领域的一个新的增长点，具有非常有价值的应用前景。
仿真构建了以温度数据作为传输信息的可见光通信系统，以两片单片机为基础，在发射端，通过温度采集模块采集到的温度信息，经单片机内部PPM编码，传送给恒流源驱动电路。经恒流源电路控制连接的LED，在保证自身照明功能的同时通过PWM调光发送数据。在接收端，通过光电探测器接收光信号，完成光/电信号的转换，最后解调转换过来的电信号并将其输出，从而实现了通信功能。该通信系统的构建是在相应程序设计基础上实现的，现将发射端和接收端的程序设计做一介绍。
2.发射端程序设计
发射端采用时分复用技术传输二进制数据，其整体流程如图1所示。
图1 发射端整体工作流程框图
（1）单片机定时器的选择与对应程序编码
定时器1在程序中的工作方式为“方式1”，即定时时间从0到65536，共65536μs。定时器1的选择是用它来将信号调制为频率为38KHZ的高频载波，从而保证信号在传递的过程中减小失真。38KHZ对应的单位时间为26μs。因为38KHZ的高频信号为占空比50%的方波信号，所以它的上升沿和下降沿的时间均为13μs。所以定时器1的初始设定为：
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可见光通信
简介
可见光通信是一种通过利用可见光频谱进行数据传输的无线通信技术。相较于传统的无线通信技术，如WiFi和蓝牙，可见光通信具有更高的安全性和较低的电磁辐射。它利用可见光的波长范围进行数据传输，通过调制光源的强度或频率来传输信息。可见光通信技术在室内定位、智能照明和无线接入等领域有广泛的应用。
原理
可见光通信的原理是利用光的强度或频率来传输信息。光源通常使用LED灯作为发射器，接收器则是通过光敏电池或光电二极管来接收信号。
强度调制
在可见光通信中，一种常见的方法是采用强度调制来传输信息。通过改变LED灯的亮度，可以模拟二进制的0和1。当灯的亮度较高时表示1，灯的亮度较低时表示0。接收器通过光敏电池或光电二极管将光信号转换为电信号，并进行解码。 未知驱动探索，专注成就专业
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频率调制
另一种常用的方法是采用频率调制来传输信息。LED灯的频率可以通过改变LED灯的驱动电流或使用PWM调制来调节。通过调整频率的高低，可以表示不同的数据位。接收器通过光敏电池或光电二极管感知光信号的频率，并进行解码。
优势
可见光通信相比传统的无线通信技术具有一些明显的优势：
1. 高安全性：可见光通信的信号只能在可见光范围内传播，无法穿透墙壁，这样可以避免信号被窃听和干扰。
2. 低电磁辐射：传统的无线通信技术在通信过程中会产生较强的电磁辐射，而可见光通信使用的是可见光频谱，电磁辐射较低，对人体健康无害。
3. 广泛的应用领域：可见光通信技术可以应用于室内定位、智能照明和无线接入等领域。在室内定位中，可以利用LED灯作为信号源，通过接收器获取位置信息；在智能照明中，LED灯可以不仅仅用于照明，还可以作为通信设备；在无线接入中，可见光通信可以提供高速、安全的无线网络连接。 未知驱动探索，专注成就专业
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应用案例
室内定位
可见光通信可以用于室内定位系统。室内定位系统通过使用多个LED灯作为信号源，结合接收器，可以实现对人员或物品在室内的实时定位。通过分析接收到的信号强度，可以确定接收器与每个LED灯之间的距离，进而得出定位信息。
2018年22期设计创新科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication
基于LED可见光通信系统设计与实现*
李滨，李鑫磊，李童，王梦迪，李琳琳，张鑫，马国利*
（滨州学院，山东滨州256603）
1研究背景及意义
目前比较成熟的可见光通信技术是光保真技术[1]，英文
名LightFidelity（简称LIFI），是一种利用可见光进行数据传
输的技术。这项技术利用LED灯泡快速闪烁来传输数据，
由于闪烁速度足够快，所以人的肉眼几乎感知不到灯泡
的亮灭[2]。相对于当前使用的WIFI通信技术[3]，LIFI通信技
术具有以下几个方面的优点：频谱宽度方面，无线电波频
谱很紧密，而可见光的频谱宽度约为400THZ，比无线电波
多1000多倍；效率方面，无线电波基站的效率只有5%，大
多数能量只是消耗在基站的冷却上，而LiFi的数据可以并
行传输，提供照明的同时进行高速的数据传输，安全性方
面，无线电波很容易被截取，而可见光不能穿墙，甚至不能
穿过窗帘，所以LIFI提供了网络的隐私安全，方便等优点[4]。
本仪器能够利用可见光（普通LED照明光、红色激光）
无线传输声音信息，在发射端将声音信息进行调制，加载
到可见光上，再输出端再将携带信息的可见光解调出来，
处理后通过功放驱动扬声器还原出原来的音频信号，此实
验仪器采用可见光无线传输[5]，可以形象观察到调制后的
可见光，可见光的强度会随着音频信号的强弱变化而变化[6]，可以接入信号源和示波器，直观地看到输出信号波形。
基于LED可见光通信是一种新的通信技术，早在几年
前就有人提出可见光通信的设想[7]，但并没有得到重视。随
着新时代科学技术的发展，可见光通信慢慢地进入学校课
程，但却没有可以直观的将可见光通信演示出来并且能将
还原出来的信号展现在示波器上的实验仪器。2实验装置设置
仪器主要由两部分组成，分别是调制发送部分和接收解调部分。
发送部分主要有LED驱动电路、LED光源、信号输入
