白光LED无线光通信系统研究_黎之恒

科技资讯

２０１４ ＮＯ．０３

ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

信　息　技　术

52科技资讯　ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

可见光通信技术（ＶＬＣ，Ｖｉｓｉｂｌｅ　ＬｉｇｈｔＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）的研究与发展与射频无线通信相比，具有无需频带申请、造价低，小尺寸，高增益接收等众多优点。可见光通信技术最早由日本科研人员提出并展开研究，而我国也早在２００８年由暨南大学教授陈长缨研制出国内首台白光ＬＥＤ可见光通信样机。但目前光通信系统大多仍在实验阶段，且ＬＥＤ白光灯响应频率低、传输距离有限、光的散射等因素都是影响ＬＥＤ光通信发展的巨大问题。

1 光通信相关技术研究

本系统以ＦＰＧＡ为核心，通过ＰＩＮ光电二极管获取白光ＬＥＤ的光信号，经过电流－电压转换，电压放大，电压比较，将发送端传播的信号完整的还原。本系统设计可分为以下模块：信号的ＡＤ转换模块（ａｎａｌｏｇ　ｔｏ

ｄｉｇｉｔａｌ）、编码模块（ｃｏｄｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ）、白光ＬＥＤ的驱动模块（ｗｈｉｔｅ　ＬＥＤ　ｄｒｉｖｅ　ｂｌｏｃｋ）、白光ＬＥＤ的接收模块（ｏｐｔｉｃａｌ　ｒｅｃｅｉｖｅ　ｂｌｏｃｋ）、解码模块（ｄｅｃｏｄｅｒ　ｂｌｏｃｋ）、ＤＡ转换模块（ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　ａｎａｌｏｇ　ｂｌｏｃｋ）、滤波模块（ｆｉｌｔｅｒｂｌｏｃｋ）、语音模块（ｖｏｉｃｅ　ｂｌｏｃｋ）。下面对白光通信系统各模块进行逐一论证分析。1.1白光LED 的驱动模块论证与选择

ＤＤ３１１芯片是单通道输出的ＬＥＤ横流驱动器，内部建有电流镜与电流开关组件，它是专门为驱动大功率ＬＥＤ而设计的芯片。ＤＤ３１１可以驱动高达１Ａ的渗入电流，并可通过调整参考输入（ＩＲＥＦ）电流来任意设定输出电流的大小。输出电流约为１００倍的输入电流，输入电流可由调整外挂电阻或偏压电压来设定。微调或使能偏压电压可校正ＬＥＤ的亮度，芯片的输出端可以承受高达３３Ｖ的电压，可以支持多个大功率的

ＬＥＤ串接使用。内建输出使能端，可轻易的实现大功率ＬＥＤ的高灰阶应用。1.2白光LED 的驱动模块论证与选择

ＳＦＨ２０６光敏二极管（ｌｉｇｈｔ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｉｏｄｅｓ）的接收面积比较大，可以大幅度提高信号灵敏度和传输距离，价格也比较便宜。

1.3比较器的选择论证与选择

ＬＭ３１１是高灵敏性的电压比较器，能工作在５．０～３０Ｖ单位电源或正负１５Ｖ分离电源上，它的输出可以驱动以地为参考或以正电压为参考、或以负电压电源为参考驱动的负载。可以驱动各种逻辑。在电流达到５０ｍＡ时，此输出还可以把电压切换到５０Ｖ。并且此电压比较器适用于高速比较电路，较ＬＭ３９３等常用芯片比较速度快的多，适合于本设计中高速信号的比较。1.4编码方式的论证与选择

编码方面选用４Ｂ５Ｂ编码，４Ｂ５Ｂ编码是一种冗余编码体系，用５比特（ｂｉｔ）的编码来编码４比特的输入数据。这种编码方式要求每个５比特码组中不含多余３个“０”，或者不会少于２个“１”。将５比特码组转换成电信号的波形采用了ＮＲＺＩ，及不归零制，且在每个“１”的持续时间的开始处都有电平跳变。该编码方法已经广泛用于１００Ｍｂｐｓ以太网和ＦＤＤＩ环形网。这种编码的特点是将欲发送的数据流每４ｂｉｔ作为一个组，然后按照４Ｂ／５Ｂ编码规则将其转换成相位５ｂｉｔ码。５ｂｉｔ码总共有３２种组合，但只采用其中的对应４ｂｉｔ码的１６种，其他的１６种或者未用，或者用作控制码，以表示帧的开始和结束，

白光ＬＥＤ无线光通信系统研究

黎之恒 赵升

(西安邮电大学电子工程学院 陕西西安 710121)

摘 要：可见光通信技术是基于白光ＬＥＤ照明光源的无线光通信技术，在电磁干扰场合可代替射频通信，应用前景很广阔。目前白光ＬＥＤ在提供室内照明的同时，已被用作通信光源实现室内无线高速数据通信。本文主要研究的是白光ＬＥＤ加载数字信号，并将信号编码发送，经过空气中长距离传输，接收信号通过电流电压转换、电压放大、比较整形、解码还原发送信号的技术，并在此技术之上加载语音信号传输，展现了本文所介绍的白光通信系统的实用价值。

关键词：白光ＬＥＤ 光通信 无线高速数据通信 语音信号传输中图分类号：ＴＮ９２文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９１（２０１４）０１（ｃ）－００５２－０２

Ｗｈｉｔｅ　ＬＥＤ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ

Li Zhiheng Zhao Sheng

(Xi ’an University of posts and telecommunications,Xi ’an Shaanxi,710121,China)

Abstract ：Ｖｉｓｉｂｌｅ　ｌｉｇｈｔ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｈｉｔｅ　ＬＥＤ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ　ｓｏｕｒｃｅ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｎｓｔｅａｄ　ｏｆ　ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｂｒｏａｄ．Ｔｈｅ　ｗｈｉｔｅ　ＬＥＤ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｄｏｏｒ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ，ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ａ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｉｎｄｏｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　ｄａｔａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｔｈｅ　ｗｈｉｔｅ　ＬＥＤ　ｌｏａｄ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｓｅｎｄｓ　ｓｉｇｎａｌ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ，　ａｆｔｅｒｌｏｎｇ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｉｒ，ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ　ｓｉｇｎａｌ　ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｖｏｌｔａｇｅ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｐｌａｓｔｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｏ　ｓｅｎｄ　ｓｉｇｎａｌｓ，ｄｅｃｏｄｉｎｇ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｌｏａｄｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｖｏｉｃｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈｅ　ｗｈｉｔｅ　ｌｉｇｈｔｏｆ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ．

Key Words ：Ｗｈｉｔｅ　ＬＥＤ；Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　Ｄａｔａ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；Ｖｏｉｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

语音信号　放大　

正弦波　ＡＤ　

采样　抽取

　ＦＰＧＡ　编码

　１Ｗ白光　ＬＥＤ发送　

ＰＩＮ

接收　信号

　波形恢复电

路 ＦＰＧＡ　解码

　ＤＡ

　转换

滤波

播放语音信号

　示波器显示正弦

　图1 总体设计图

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　科技资讯　ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ光纤线路的状态（静止、空闲、暂停）等。1.5缓存方式的论证与选择

双口ＲＡＭ缓存。双口ＲＡＭ是常用的多端口储存器，是可以允许多ＣＰＵ同时访问的储存器，可以大大提高通信效率，并没有对ＣＰＵ过多的要求，特别适合各种异种ＣＰＵ之间异步高速系统中。双口的ＲＡＭ是最常见的共享式多端口存储器，它最大的特点就是存储数据共享。一个存储器配备两套独立的地址、数据和控制线，可允许两个独立的ＣＰＵ或控制器同时异步的访问储存单元。数据共享后，必须存在访问仲裁控制。内部仲裁逻辑控制提供以下功能：对同一地址单元访问的时序控制；存储单元数据块的访问权限分配；信息交换逻辑（例如中断信号）等。

1.6滤波器的选择与论证

数字滤波（ｄｉｇｉｔａｌ　ｆｉｌｔｅｒ）稳定，可靠性高，并不存从在阻抗匹配（ｉｍｐｅｄａｎｃｅｍａｔｃｈｉｎｇ）、特性波动、非一致性等问题，最重要的是数字滤波器可以轻松实现高阶滤波器（ｈｉｇｈｅｒ　ｏｒｄｅｒ　ｆｉｌｔｅｒｓ）设计，衰减系数大。此方案中采用基于窗函数（ｗｉｎｄｏｗｆｕｎｃｔｉｏｎ）的ＦＩＲ数字滤波器设计，滤波效果明显。

2 系统理论分析与计算

2.1总体框图设计(如图1)2.2白光LED 电路

白光驱动ＤＤ３１１是专门驱动ＬＥＤ灯的

芯片，是单通道的ＬＥＤ横流驱动器，可以驱动高达１Ａ的渗入电流

2.3参数计算及原理论述

白光ＬＥＤ的接收电路，由三个运放组成，第一个为电流－电压转换器，第二个为电压放大器，第三个为电压比较器。在高增益的情况下，给电流－电压转换器增加电压增益会增大带宽。由于有了这部分的增益，转换器相应的阻抗就会减少，而此时相应的总跨阻抗不会减少。这样随着阻抗的减少，寄生电容旁路造成的带宽限制会相应的增加。然而电流－电压转换器与电压增益之间的结合降低了噪音性能，产生了一个带宽和噪音之间平衡的问题。明智的设计可以令带宽的增加程度大于噪音的降低程度，经分析之后有两种方案可以解决此问题，一个是简单的在电流－电压转换器后面增加一个电压放大器，另一个就是给电流－电压转换器自身增加电压增益，在这里我们采用的是第一个方案，因为它可以提高更多的带宽。在图１中，位于电流－电压转换器后面的放大器是提供电压增益，并产生一个总的输入到输出的互阻。值很大时，这个阻抗的降低会减小电阻对寄生旁路的敏感度，同时也会使带宽以因子提高。然而由于增加的放大器的带宽有限，造成了带宽可以提高的上限，但在本次设计当中，带宽足够，所以就不再考虑增加带宽的更优化的电路。第三个运放是比较器。它将一个模拟电压信号和一个参考固定电压相比较，

在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。由于接受到的信号有些变形和失真，因此对信号应该再次进行判决和处理，将信号还原。通过幅度检测来实现信号的判决再生，把输出的信号与参考电压进行比较，在输出端以数字信号“０”或“１”表示比较结果，从而将ＰＩＮ输出的信号还原为数字信号。

3 结语

可见光通信因其保密性好，无需频带申请等优势，已成为一种新兴的无线通信技术，各国都对其不断经行研究分析，随着研究分析的深入，可见光通信系统的应用必将越来越广泛。

参考文献

［１］胡国永，陈长缨，陈振强．白光ＬＥＤ照明

光源用作室内无线通信研究［Ｊ］．光通信技术，２００６，３０（７）：４６－４８．

［２］于志刚，陈长缨，赵俊．白光ＬＥＤ照明通

信系统中的分集接收技术［Ｊ］．光通信技术，２００８，３２（９）：５２－５４．［３］傅倩，陈长缨，洪岳，等．改善室内可见

光通信系统性能的关键技术［Ｊ］．自动化与信息工程，２０１０（２）：４－７．

4 重影干扰

重影现象是电视信号由于经由不同的传输途径而不能同时到达终端电视机所造成的，一般表现为电视屏幕上出现同一内容的多重图像，是有线电视信号的常见故障，也很难完全得到解决［３］。总的来说，重影包括左、右重影两种。左重影即重影现象发生在正常信号的左边。电视机的天线直接收到的电磁信号比缆线传输来的同一信号来的快，就出现了左重影。技术人员可以适当改善环境的屏蔽效果，选用屏蔽性能好的入户接收线盒，尽量少用开路信号，并适当增强用户的入户信号电平值，这样可以改善左重影现象。右重影即重影现象发生在正常信号的右边。如果某个频道在特定时间有右重影，极有可能是发射天线与网络系统不匹配；如果长时间都存在，则应该考虑入户天线的附近是否存在高大的山体或者建筑物，需要调整入户天线的朝向，改变反射信号，直接根据接收信号进行调节。

5 滚道干扰

用户显示屏出现上下移动的条纹，条纹比较窄，大约为０．５ｃｍ，这种现象称为滚道干扰。

有时所有频道都有，条纹慢慢的移动，当与信号的扫频频率相同时，条纹甚至固定在显示屏上不动。产生的主要原因是交流调制出现了问题，维护人员需要关注缆线和电源线是否分开走线，放大器和前端装置是否接地。另一个原因可能是由于放大器出现了针对５０Ｈｚ特定频率的交流信号调制。当电源线和放大器线路相碰，就会出现滚道干扰。此时，技术人员首先要分析前端设备是否正常，然后逐级的向后确定具体是哪个部位出现干扰。

6 电火花干扰

用户收看节目时，在显示屏上有时会有一些不规则形状的点、短线和长线状的噪波，这种现象被称为电火花干扰。它主要来源于有线网络的内部，也会在外界因素的干扰下出现。外界因素主要是用户家周围的车辆发动机、电机以及电磁产品工作时可能出现的电火花，电火花产生的电磁波向周围辐射，频谱比较宽，涵盖了有线接收信号的波段，对信号产生干扰。如果来源于系统的内部，则需要对包括电源、系统中转端的电器进行检测，例如电源接线是否规范，照明装置、温控装置工作时是否会有

打火现象。

以上是用户在收看节目中经常会遇到的一些电视信号故障和相应的解决方法。总的来说，一方面需要维护技术人员不断地提高自身的专业技术水平；另一方面也需要广大乡村群众进行一定的相关科普知识学习，这样才能真正做到及时准确的处理有限电视系统中出现的各种问题，才能让有线电视系统一直处于良好的工作状态，才能真正的将有线电视网络事业发展壮大。

参考文献

［１］黄吴明．有线电视系统的常见故障及其

维修［Ｊ］．中国有线电视，２００１，６：６６－７３．［２］王春才．有线电视系统常见故障分析与

检测［Ｊ］．现代家电，２００２，９：５８－５９．［３］张华艳．有线电视网络传输故障维修措

施［Ｊ］．科技传播，２０１２，１７：２２２．

(上接51页)

无线测试方案

WLAN系统测试方案 深信服科技 2014年7月

目录 一、概述 (5) 二、测试环境 (5) 2.1设备信息 (5) 2.2测试要求 (5) 2.4测试组网 (5) 三、测试内容 (6) 3.1基础性能 (6) 3.2认证与加密 (6) 3.3授权管理 (7) 3.4终端漫游 (7) 3.5应用识别 (7) 测试用例 (7) 4.1基础性能测试 (7) 1、AP吞吐量测试 (7) 2、AP零配置 (8) 3、丢包率 (9)

4、并发用户接入 (10) 4.2身份认证 (10) 1、本地认证 (10) 2、外部服务器认证 (11) 3、短信认证 (12) 4、二维码认证 (13) 5、微信认证 (13) 6、内置CA证书认证 (14) 7、802.1X 认证自动配置 (14) 4.3授权管理 (14) 1、不同角色策略控制 (14) 2、不同用户的访问控制策略 (15) 4.4、漫游 (16) 漫游功能测试 (16) 4.5应用识别 (17) 应用识别测试 (17) 四、测试结果: (18)

一、概述 本方案规定了WLAN接入设备的测试项目、测试要求、测试范围和测试内容等，提出了WLAN接入设备的功能、安全、性能、管理和维护等的测试要求。 二、测试环境 2.1设备信息 2.2测试要求 1、所有产品必须在同一测试环境条件下进行，以实际环境为标准。 2、所测试主要产品WAC和AP必须是各厂商相近档次设备。 3、测试位置：仟吉办公大楼现场，WAC及AP的安装位置均相同。 2.4测试组网 1、要求 （1）AP测试时放置位置有较大空间（两个AP距离为15米或以上）； （2）AC能接通模拟测试服务器（如AD域服务器）或其它模拟测试设备，并提供正常网络连接； （3）测试点时需经过玻璃墙、砖墙等环境，以实际环境为准。

无线通信系统的基本工作原理

前言: 无线通信(Wireless communication)就是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。 无线通信主要包括微波通信与卫星通信。微波就是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信就是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。 一、无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信与卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就就是“高频”的广义语, 它就是指适合无线电发射与传播的频率。无线通信的一个发展方向就就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有(全)双工、半双工与单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信与数字通信, 也可

以分为话音通信、图像通信、数据通信与多媒体通信等。 各种不同类型的通信系统, 其系统组成与设备的复杂程度都有很大不同。但就是组成设备的基本电路及其原理都就是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路与规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。 二、无线通信系统的基本工作原理 无线通信系统组成框图 各部分作用: 1信息源:提供需要传送的信息 2变换器:待传送的信息(图像、声音等)与电信号之间的互相转换 3发射机:把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 4传输媒质:信息的传送通道(自由空间) 5接收机:把高频振荡信号转换成原始电信号 6受信人:信息的最终接受者

白光LED发光原理及其参数介绍

白光LED发光原理及其参数介绍 时间：2009-08-09 12:15:31 来源：未知作者：admin 阅读：432 次 白光是一种组合光，白光LED可以分为单芯片、双芯片和三芯片等，以下将按这一分类来介绍，还将介绍照明用白光LED的一些技术指标。 白光LED发光原理 单芯片 InGaN(蓝)/YAG荧光粉 这是一种目前较为成熟的产品，其中1W的和5W的Lumileds已有批量产品。这些产品采用芯片倒装结构，提高发光效率和散热效果。荧光粉涂覆工艺的改进，可将色均匀性提高10倍。实验证明，电流和温度的增加使LED光谱有些蓝移和红移，但对荧光光谱影响并不大。寿命实验结果也较好，Φ5的白光LED在工作1.2万小时后，光输出下降80%，而这种功率LED在工作1.2万小时后，仅下降10%，估计工作5万小时后下降30%。这种称为Luxeon的功率LED最高效率达到44.3lm/w，最高光通量为187lm，产业化产品可达120lm，Ra为75-80。 InGaN(蓝)/红荧光粉+绿荧光粉 Lumileds公司采用460nmLED配以SrGa2S4：Eu2+(绿色)和SrS：Eu2+(红色)荧光粉，色温可达到3000K-6000K的较好结果，Ra达到82-87，较前述产品有所提高。 InGaN(紫外)/(红+绿+蓝)荧光粉 Cree、日亚、丰田等公司均在大力研制紫外LED。Cree公司已生产出50mW、 385nm—405nm的紫外LED；丰田已生产此类白光LED，其Ra大于等于90，但发光效率还不够理想；日亚于最近制得365nm、1mm2、4.6V、500mA的高功率紫外LED，如制成白色LED，会有较好效果。https://www.wendangku.net/doc/cc11586154.html, ZnSe和OLED白光器件也有进展，但离产业化生产尚远。 双芯片 可由蓝LED+黄LED、蓝LED+黄绿LED以及蓝绿LED+黄LED制成，此种器件成本比较便宜，但由于是两种颜色LED形成的白光，显色性较差，只能在显色性要求不高的场合使用。

无线系统测试方案

海淀区中小学智慧校园 无线网络班班通达标一期工程项目第五包 测 试 方 案 北京金山顶尖科技股份有限公司 二〇一九年十二月

目录 1 测试依据----------------------------------------------------------------------------------------3 2 测试环境---------------------------------------------------------------------------------------- 3 2.1 主要设备 ----------------------------------------------------------------------------------3 2.2 辅助工具 ---------------------------------------------------------------------------------- 4 2.3 测试要求 ----------------------------------------------------------------------------------4 2.4 组网要求 ----------------------------------------------------------------------------------4 2.5 测试人员 ----------------------------------------------------------------------------------5 3 测试内容和安排 ------------------------------------------------------------------------------5 3.1 关键内容 ----------------------------------------------------------------------------------5 3.2 AP吞吐量测试 ---------------------------------------------------------------------------5 3.3 无线Mesh功能--------------------------------------------------------------------------6 3. 4 接入设备识别★ -------------------------------------------------------------------------7 3. 5 BYOD功能与访客管理★ -------------------------------------------------------------7 3. 6 非WiFi信号抗干扰测试 --------------------------------------------------------------9 3. 7 WiFi抗干扰测试-------------------------------------------------------------------------9 3. 8 语音漫游测试 -------------------------------------------------------------------------- 10 3.9 视频业务承载测试★ ----------------------------------------------------------------- 11 4、测试结果 ------------------------------------------------------------------------------------ 12

无线光通信的原理和核心部件的一些思考

无线光通信的原理和核心部件的一些思考 摘要：现阶段，随着科技水平的不断提升，在很大程度上促进着我国通信行业 的发展。通信技术作为通信行业的重要支撑力量，在很大程度上决定着传输效率。以往传统的无线电以及光纤通信技术，虽然不会受到地形方面的影响，信道容量 非常大，但是传输效率却非常慢。在这种情况下，我们积极的应用无线光通信技术，不仅不会受到地形因素的影响，而且还有着较强的保密性以及较快的传输效率。基于此，本文深入浅出地阐述了无线光通信原理；其次分析了无线光通信核 心部件；最后探讨了无线光通信优缺点。 关键词：无线光通信；优缺点；研究分析 一、无线光通信原理概述 无线光通信技术的的工作原理，主要包含着以下三个方面的内容：首先，需 要发射出数据信号，然后借助光信号进行传输，最终接收完成信息传输任务。无 线光通信系统应用的是光电转换技术，在调制完成电信号对光发射机的光源之后，借助具备天线功能的光学望远镜来传输光信号，在望远镜接受到信号后，将信号 全部集中在光电检测器，其次信号到达接收机后，完成光信号转换成电信号，然 后经过调制调解器，完成信息读取工作，最终接入无线光信号。但是，在这一过 程当中需要我们指出的是，光波信号的不同，其透过率也是存在着一定的差异的。在这种情况下，我们要想更加有效的提升透过率以及系统功率，我们就必须要选 择更高性能的波段窗口，来确保光信号的稳定传输。 二、无线光通信核心部件分析 （一）无线光通信发射机 无线光信号主要是借助发射机所产生的，通过将不同类型的电信号，在经过 调制解调器的转换之后，成为光信号。无线光通信并不是借助光缆进行传输的， 因此光信号主要是椭圆光斑，是由激光管芯激发进而产生的。在这一过程当中， 光学行为耦合替代了以往的同轴耦合，传输距离越远的话，那么耦合准值也就越高。我们在设定耦合准值的过程当中，需要充分结合光学耦合效率来进行，避免 影响到信号的接收。此外，我们在借助发射机发射光信号的过程当中，应积极的 做好人眼防护措施，避免造成危害。 （二）无线光通信光学天线 无线光信号并不会受到光纤输送路径方面的影响，因而在实际的发射过程当中，往往会存在一定的发散角，导致信号出现泄露的现象。在这种情况下，我们 要想最大限度的确保最终的接受准确度，我们就应在接收端设置一套光学天线系统，充分借助其凸、凹透镜的聚焦原理，更好的聚集光信号，降低信号的泄露。 光学天线的增益效果和天线的孔径存在密切的关联，如果孔径过大或者过小的话，都会在一定程度上影响着最终的接收效益。在这种情况下，我们在选取天线孔径 的时候，就需要充分的结合我们的实际工作状况来进行。除此之外，我们还要严 格的设定聚光斑点尺寸的精确度，切实提高光信号的接收效率。 （三）无线光通信接收机 光信号在传播的整个过程当中，所存在的反射以及折射的现象，会产生码间 串扰现象。不仅如此，光信号如果受到空气散射的话，也会消耗信号。在这种情 况下，我们在选择接收机的时候，就必须要选择一些有着信号接收灵敏度较强、

LED灯及其发光原理

LED灯及其发光原理 一、LED的结构及发光原理 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好 LED结构图如下图所示 发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p 型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料

的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 二、LED光源的特点 1. 电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。 2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3. 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制 备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境 4. 稳定性：10万小时，光衰为初始的50% 5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级 6. 对环境污染：无有害金属汞 7. 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红

无线传感器检测系统

边坡监测传感器系统的硬件设计 尧春燕余清华林兴立 （暨南大学土木工程系广州510632） 摘要：本文从系统组成、工作原理及硬件设计三个方面详细介绍本创新成果——边坡监测传感器系统。 无线传感器网络WSN是随着微电子技术、计算机技术和无线通信技术的进步而兴起的一项新技术，它由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地感知、采集、和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。本课题将无线传感器网络应用于边坡稳定的长期监测，可以实现一天二十四小时自动监测，从而实时获取精确的监测数据，具有自动化、智能化程度高和效率高等特点。 1、边坡监测传感器系统组成 本边坡监测传感器系统基于无线传感器网络,其主要由硬件部分和软件部分组成，硬件部分包括监测区域内的节点模块、基站模块（中继）、GPRS模块和监测中心计算机；软件部分包括单片 机控制程序和监测中心计算机中的应用程序。系统中每一部分都是模块化的，具有结构紧凑、易于维护等优点。 传感器系统组成简图

2、系统的工作原理 本监测系统主要有数据采集、数据传输、数据转换并加入数据库、数据处理五项功能。数据采集由监测区域内各节点完成，监测区域内的节点组成数据采集网络，单个节点可以是加速度传感器、土压力传感器、孔隙水压力传感器、温度传感器等及其组合，用于测量该节点各层土体中的土压力、土体位移、孔隙水压力、土体温度等数据，并将数据通过传感器内置的单片机进行初步处理，再通过埋设的电缆把数据传递给埋设在表层的无线发射装置。各节点的无线发射装置将数据汇集到监测区域的基站中，数据采集过程完成。数据传输过程则由基站将数据通过GPRS发射装置发送到无线GSM网络，经由国际互联网，传递到数据接收终端（这里采用个人计算机）。终端接收到数据后，数据采集装换软件将数据纳入数据库。数据库处理软件便可以通过长期监测建立起来的数据库调用数据，列出供人查询，更进一步，软件可以根据数据绘制出边坡位移、压力、温度等曲线，直观的将边坡的变化呈现出来，通过设定位移等参数的阀值，并设置数据自动更新，可以动态地监测边坡的变化并在数据达到阀值时发出报警。 3、传感器系统硬件设计： 3、1、传感器模块（原理参照中期成果） 加速度传感器、电阻应变式土压力传感器以及温度传感器。由于本系统主要用来监测边坡位移，因此节点设计的重点放在加速度传感器上。 本设计采用MMA7260Q高集成度三轴加速度传感器。MMA7260Q是一种低成本单芯片三轴向高灵敏度加速度传感器，基于表面微机械结构，集成信号调理电路、单极点低通滤波器和温度补偿部分，并且具有4种不同的灵敏度选择模式。滤波器截止频率已在出厂前设定，不需要外部调整。同时它包含一种睡眠模式，使其成为小型电池供电便携式设备的理想之选。MMA7260Q能在XYZ三个轴向上以极高的灵敏度读取低重力水平的坠落、倾斜、移动、放置、震动和摇摆，它是同类产品中的第一个单芯片三轴向加速器。主要具有以下特点：①XYZ：在一个设备中提供三轴向检测灵敏度。②可选灵敏度：1．5、2、4和6 g。③低功耗：500uA 。 ④睡眠模式：3uA ，是电池供电的手持电子产品的理想之选。⑤低压运行：2．2—3．6 V。⑥快速启动：lms。⑦低噪音：达到更高的分辨率、更高的精确度。 ⑧封装：16引脚6 mm×6 mm×1．45 mm方体扁平封装(QFN)。

空间光通信技术简介

空间光通信技术简介 空间光通信又称为激光无线通信或无线光通信。根据用途又可分为卫星光通信和大气光通信两大类。自从60年代激光器问世开始，人们就开研究激光通信，这时的研究也主要集中在地面大气的传输中，但因各种困难未能进入实际应用。低损耗光纤波导和实用化半导体激光器的诞生为激光通信的实际应用打开了大门，目前光纤通信已经遍布世界各国的各个城市。由于对无线通信的需求的增长，再有卫星激光通信的快速发展，自从90年代开始，人们又开始重新对地面无线光通信感兴趣，进行了大量的研究，并且开发出可以实用的商业化产品。 一、开展空间光通信研究的意义及应用前景 1.作为卫星光通信链路地面模拟系统的技术组成部分 卫星光通信链路系统在上卫星前必须有地面模拟演示系统，以保障电子系统、光学系统、机械自动化控制系统等各子系统的良好工作。在链路捕捉完成以后，与以太网相连的无线光通信系统借助于光链路的桥梁，源源不断地输送以太网上的信息，这是考验光链路稳定性能的重要指标。 2.为低轨道卫星与地面站间的卫星光通信打下良好的技术基础 低轨道卫星与地面站的通信会受到天气的影响，选择干旱少雨地区建立地面站在相当程度上缓解了这一矛盾，再通过地面站之间的光纤网可以把卫星上信息送到所需地点，这从技术上牵涉到空间光通信网与光纤网连接问题，这方面问题已经基本得到解决。 3.空间光通信具有巨大的潜在市场和商业价值 ●可以克服一些通常容易碰到的自然因素障碍 当河流、湖泊、港湾、马路、立交桥和其它自然因素阻碍铺设光纤时，无线光通信系统可跨越宽阔的河谷，繁华的街道，将两岸或者岛屿与陆地连接起来。 ●提供大容量多媒体宽带网接入 用无线光通信系统作为接入解决方案，不需耗资、耗时地铺设光纤就能满足对办公大楼或商业集中区大容量接入的需要。 ●可为大企业、大机关提供部大容量宽带网 无线光通信系统能在企业、机关围为建筑物与建筑物之间的大容量连接提供一种开放空间传送的解决方案。 ●为公安、军队等重要部门提供高速宽带通信。 ●支持灾难抢救的应急系统 无线光通信系统可为灾难抢救提供一种大容量的临时通信解决方案 ●为一时性大规模的重要活动提供临时的大规模通信系统 例如，奥运会和其他体育运动会、音乐会、大型会议以及贸易展览会等专门活动往往需要大容量宽带媒体覆盖。无线光通信系统能提供一种迅速、经济而有效的解决方案，不受原有通信系统的带宽限制，也不用再去办理光纤铺设许可证。 二、空间光通信的优势 1.组网机动灵活 无线光通信设备将来可广泛适用于数据网（Ethernet，Token Ring，Fast Ethernet，FDDI，ATM,STM-x等）、网、微蜂窝及微微蜂窝（E1/T1—E3/T3，OC-3等）、多媒体（图像）通信等领域。可以把这些网上信息加载在光波上，在空气中直接传输出去，这种简便的通信方式对于频率拥挤的环境是非常理想的，例如：城市、大型公司、大学、政府机构、办公楼群等。

水质无线监测系统方案

水质无线监测系统方案 上海正伟数字技术有限公司授权网络免费发布 https://www.wendangku.net/doc/cc11586154.html, 一、概述 环境监测是环境保护工作的重要组成部分，是环境管理的基础和技术支持。随着我国工业化和城市化的迅速发展，环境保护也相应大力发展起来。这样就迫切需要加快全国环境管理基础能力的建设，提高环境监测能力和环境监督执法管理水平。 排污口水环境实时自动监测系统的研制在我国刚刚起步，欧美一些发达国家在这方面已趋向成熟，例如美国等一些工业发达国家，几乎在每个排污口都安装了有关监测仪器，对污水处理设施的运行情况以及排污流量、PH值、DO、电导、烛度、温度等值进行自动监控，在监控中心可以随时知道排污口染物的排放情况。在韩国已有50％的企业做到了对以下四项指标的实时自动监控：污水处理设备运行情况、流量、PH值和溶氧。 我国目前大部分地区的水环境监测主要是以化学化为主。即人工定期（或不定期）的现场采样、化验、水质分析。这样工作量大且具有随机性，不能准确反映整个水量水质的变化过程，因而不能做到为水环境评价和环境治理的可靠依据。 由于我国经济发展过程中出现越来越多的水环境污染问题，近年来国家已充分重视和加强对环境污染的治理。为了配合这项工作，改进水环境监测手段和方法已显得尤为重要。上海正伟数字技术有限公司在充分调研、考察、征询客户意见等基础上，研制开发了集自动化、即时化、智能化于一体的经济实用的水质量无线监测系统。该系统可以对排污口污水的PH值、DO、温度、电导和排污流量进行实时监控，通过GPRS/CDMA无线终端将数据传送到监控中心和环境管理部门，工作人员可以在监控中心或办公室进行远程监测，随时得到即时数据报告，实现远端无人值守。 二、系统组成、工作原理 系统主要是由一个监测中心，若干个固定监测站和专用GPRS/CDMA无线终端组成。监测中心对各个监测站进行控制指挥，各监测站收集各种污染参数，两者间的控制信号和监

光通信与无线通信融合新技术

光通信与无线通信融合新技术 学校：北京邮电大学 作者：宋国伟

微波通信技术 一、微波通信概述 微波通信是指用微波频率作载波携带信息,通过无线电波空间进行中继(接力)通信的方式。数字微波通信是指利用微波(射频)携带数字信息，通过在大气中传输的一种通信方式。 微波通信的工作频段。微波频率指300MHz~300GHz，波长为1m-1mm范围的电磁波。人们习惯上将微波划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波等波段。通常用不同的字母代表不同的微波波段，如：S代表10 cm波段，C代表5 cm 波段，X代表3 cm波段，Ka代表8 mm波段，U代表6 mm波段，F代表3 mm波段等。 二、微波通信的发展历史 微波的发展是与无线通信发展是分不开的。1901年马克尼使用800KHz中波信号进行了从英国到北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的无线电波的通信试验；无线通信初期，人们使用长波及中波来通信；20世纪20年代初，人们发现了短波通信，直到20世纪60年代卫星通信的兴起，它一直是国际远距离通信的主要手段，并且对目前的应急和军事通信仍然很重要。 由于电磁波各波段的传播特性各异，因此，可以用于不同的通信系统。中波主要沿地面传播，绕射能力强，适用于广播和海上通信。而短波具有较强的电离层反射能力，适用于环球通信。超短波和微波的绕射能力较差，可作为视距或超视距中继通信。 微波通信由于其通信的容量大而投资费用省(约占电缆投资的五分之一)，建设速度快，抗灾能力强等优点而取得迅速的发展。20世纪40-50年代产生了传输频带较宽，性能较稳定的微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的主要手段。模拟调频传输容量高达2700路，也可同时传输高质量的彩色电视，而

白光LED发白光原理

白光LED发白光原理 目前市场上白光LED生产技术主要分为两大主流： 第一为利用荧光粉将蓝光LED或紫外UV-LED所产生的蓝光或紫外光分别转换为双波长(Dichromatic) 或三波长(Trichromatic)白光，此项元件技术称之为荧光粉转换白光LED(Phosphor Converted-LED); 第二类则为多芯片型白光LED，经由组合两种(或以上)不同色光的LED组合以形成白光，目前市场上白光LED商品以蓝光LED芯片搭配黄光荧光粉最为普遍，主要应用于汽车照明与手机面板等领域，以目前白光LED产品市场分析，荧光粉转换白光LED可谓主流。 (红色和绿色荧光粉多为硫化物体系，这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大。) 下图简要归纳并比较多种白光LED构装原理和优劣点，其中(a)型构装方式、演色性最佳，但成本最高，尚未能普及;构装方式(b)则具有技术最成熟且成本低廉之优势，但色偏、演色性不佳，须以适当红、黄光荧光粉加以改善，此外，最严重者为日亚化学专利限制难以规避;而构装方式(c)与(d)两者所制作的白光LED演色性俱佳、色偏小、成本低且专利局限较不严重，因此未来深具发展潜力。 利用发光二极管产生白光的原理与优劣点 荧光粉如何涂在LED灯上? M.R.Kramas等人发现，如果将荧光粉随意放在LED芯片上，如下图(a)所示发光均匀性不佳，所以改变方式如图(b)所示，将荧光粉均匀地涂在LED表面上，图(c)则比较两者的CCT及Ra值，发现用图(b)方法者其CCT值变动甚少。

什么是CCT? CCT是correlated colour temperature的缩写，意思是相关色温。色温是指当一标准黑体被加热时，随着温度的升高，其颜色由深红至浅红至橙黄至白至蓝白至蓝色的变化，利用黑体的这一特征，当待测光源与黑体在某一温度下的光色相同时，该黑体的温度即为待测光源的色温。色温高光色偏冷，色温低光色偏暖。 色温色相 低于3300 K暖白色 (淡黄白色) 3300 - 5000 K中间白色 超过5000 K冷白色 (淡蓝白色) 白光LED光谱对人眼的影响 人眼最不能接受的是蓝光和UV光，蓝光杀伤人眼活性细胞的能力是绿光的10倍，而UV光杀伤人眼活性细胞的能力又是蓝光的10倍，长期接触大量低波长的蓝光能大量杀伤人眼活性细胞。即使到时多吃有利眼睛的食品也会无作用。

多点温度无线检测系统

多点温度无线检测系统 Last updated at 10:00 am on 25th December 2020

电路综合系统课程设计题目多点温度无线检测系统 学院电子信息与电气工程学院

摘要 本文论述的远程温度控制是将无线发射与接收和自动控制相结合的一种控制。基于这种技术，本系统以STC89C51系列单片机为控制单元，采用Dallas单线数字温度传感器DS18B20和无线收发模块NRF905对温度数据进行远程无线测量与控制。整个系统包括主、从两个子系统，其中主系统完成对温度值、采集及显示、和接收数据功能；副系统完成温度采集、温度控制和发送数据功能。试验表明，该系统结构简单实用、功能齐全，通用性强，可被应用于许多工业生产领域，它可使操作人员与恶劣的工作环境分离开来，实现生产自动化，提高企业的生产效率。 关键词：STC89C51；温度传感器；NRF905；显示； Abstract The long-distance temperature controlling this paper presents is a technology of linking wireless receiving and sending to automation. Based on the technology, the system is based on the control of STC89C51 SCM, using Dallas single line digital thermometer DS18B20, wireless receiving and sending module NRF905 to test and control the temperature data of a experiencing place. The whole system consists of the main system and subsystem. The main system completes the functions of initializing and displaying the temperature value, displaying actual temperature, alarming when it is out of control, and receiving. The subsystem completes the functions of receiving, and temperature collecting, controlling, and sending. The design concludes that this system has many advantages, such as its uniqueness, simple, convenience, and such common using. It can be widely used in lots of industrial producing and controlling fields, applying this system can depart operators from execrable environment, realize producing automation, and improve corporation’s producing efficiency. Key words: STC89C51; Temperature senior; NRF905; Display; 目录

单工无线通信系统..

单工无线呼叫系统（D题） 摘要：单工无线呼叫系统分发射和接收两大部分。发射部分采用锁相环式频率合成器技术，MC145152和MC12022芯片组成锁相环，将载波频率精确锁定在35MHz，输出载波的稳定度达到4×10-5，准确度达到3×10-5，由变容二极管V149和集成压控振荡器芯片MC1648实现对载波的调频调制；末级功放选用三极管2SC1970，使其工作在丙类放大状态，提高了放大器的效率，输出功率达到设计要求。接收部分以超大规模AM/FM立体声收音集成芯片CXA1238S为主体，灵敏度、镜像抑制、信噪比等各项性能指标均达到设计要求；音频功率放大器采用集成芯片LM386，电压放大倍数最大为200。音频输入和数据输入可自动转换；AT89S52作为整个系统的控制部分，程序设计采用C语言在KEIL51的编译器上编程实现；显示采用128×64点阵型液晶显示。经测试，整机功能齐全，各项性能指标符合系统要求，接收波形稳定，无明显失真。 关键词：锁相环、压控振荡器、灵敏度 simplex wireless-calling system Abstract: The simplex wireless-calling system consists of two parts: transmit part and receive part.The transmit part adopts the phase-locked loop pattern of frequency synthesizing technology and uses the MC145152 and MC12022 chips to compose the phase-locked loop.It locks the frequency of the carrier-wave at 35MHz.The stabilization of the carrier-wave can be 4×10-5,the accuracy can be 3×10-5.The frequency modulation and the confection of the carrier-wave are realized by the capacity-changing diode V149 and the integration voltage-control oscillator MC1648 chip.The end power amplifier uses the audion 2SC1970 to make it work in the third magnifying state,it improves the efficiency of the magnifier and the power of the output reaches the design demand.The receive part uses the super cosmically AM/FM dimensional sound stereo radio reception integration chip CXA1238S as the main part.The sensitivity、the mirror-control restrain、the SNR and every capability index all reach the design demand.The audio frequency power amplifier adopts the integration chip LM386.The maximum voltage amplifying multiple is 200..The input of the audio frequency and the data can be automatically transformed. AT89S52 is used as the controlling part of the whole system.The design of the program adopts the C language to make it be programmingly realized in the translator.The display adopts 128×64 lattice LCD to show.After tested,the whole machine’s function is very complete,every demand can be realized,the receiving wave is stable,without evident distortion. Key word:PLL、VCO 、Sensitivity 目录

简述LED发光原理

简述LED发光原理 LED发光原理： 发光二极体是一种将电流顺向通到半导体p-n结处而发光的器件，通常采用双异质结和量子阱结构。1962年GE（General Electric）公司用GaAsP首次将红色LED商品化。最初的红色LED的光通量为0.1lm/W，约是普通灯光的1/150，其发光效率大约每10年提高一个数量级。最近，蓝色、绿色LED已实用化，其发光强度超过AlGaAs类红色LED。 这种LED采用氮化物半导体（InGaN混晶）作活性（发光）层的量子阱结构，其发光强度超过10cd，量子效率超过20%。此外，还开发了外部量子效率超过50%的AIInGaP红色LED（630nm）和琥珀--LED（595nm）。InGaN绿色、蓝色LED的量子效率也接近上述值。 坎德拉（cd）是发光强度的单位，用以表示可见光LED发光强度的指标。发光强度I可用光通量Φ和立体角Ω表示。I=dΦ/dΩ[cd]Φ=Km∫V（λ）Pλdλ[lm]其中，Km为在波长555nm 范围内的最大可见度（683nm），绿色对人眼是最亮的。V（λ）是在波长为λ时的相对可见度[V(555nm)=1],Pλ为光谱辐射通量。 白光LED发光原理： 是一种由InGaN蓝色LED和萤光体组成的新型LED。在蓝色LED芯片上涂敷萤光体，最后用环氧树脂将芯片周围密封。两种方式（单芯片型和多芯片型）可得到色调效果好（Ra 85）的白光。一是同时点亮红色、绿色、蓝色（R.G.B）或蓝绿色和黄橙色2、3种LED；二是用辐射蓝色或紫外LED作激励光源激励萤光体的方式。第一种方式不仅在LED的驱动电压或发光输出上有缺陷，而且在温度特徴或器件寿命上也存在问题，因此距实用化还有一段距离。第二种方式则用一个器件即可，驱动电路，易于设计。 白光LED有三种激励方式： 1.用蓝色LED激励发黄光的萤光体。这种白光构就是将蓝光LED与YAG萤光物质放在一起，用蓝光激发萤光物质，这样它发出的光谱就是白光。在这方面日亚化学公司拥有世界性的专利。 2.用紫外LED激励R.G.B萤光体。激励萤光体的白色LED照明光源因萤光体组拿来不同可发射白光以外的各种顏色的光，因而可广泛应用于照明。用R.G.B三基色LED开发了白色LED，现实验室水准的发光效率已超过50lm/W，近几年内可望超过100lm/W，而红光部份最佳的发光效率已超过100 lm/W。 3.利用红、绿、蓝3种发光二极体调整其个别亮度来达到白光，一般来说，红、绿、蓝的亮度比应为3：6 ：1 ，或者只用红、绿或蓝、黄两颗LED调整其个别亮度来发出白光，这样的白光结构最大的缺点就是造价较高，不利于商品化发展。

无线光通信FSO技术简介

无线光通信FSO技术简介 FSO是光通信和无线通信结合的产物，是用小功率红外激光束在大气中传送光信号的通信系统，也可以理解为是以大气为介质的激光通信系统。 FSO有两种工作波长：850纳米和1550纳米。850纳米的设备相对便宜，一般应用于传输距离不太远的场合。1550纳米波长的设备价格要高一些，但在功率、传输距离和视觉安全方面有更好的表现。1550纳米的红外光波大部分都被角膜吸收，照射不到视网膜，因此，相关安全规定允许1550纳米波长设备的功率可以比850纳米的设备高两个等级。功率的增大，有利于增大传输距离和在一定程度上抵消恶劣气候给传输带来的影响。FSO和光纤通信一样，具有频带宽的优势，能支持155Mbps～10Gbps的传输速率，传输距离可达2～4公里，但通常在1公里有稳定的传输效果。 在基础网的建设方面，使用光纤技术的高速网络正在不断完善。与此同时，光空间通信方式作为高速网络最后一公里的宽带通信方式，近来正受到各方面的关注。特别是，在城市宽带网络建设中，由于市政建设基本定形，新设光纤的施工需要繁琐的市政批准。有些地方如跨铁路、公路的施工非常困难，该通信方式的实用化对城市高速宽带通信网络的建设不失为一种极其有效的方法。 光通信方式分为利用光纤技术的有线通信方式和利用光空间通信技术(Free - Space Optics：FSO)的无线通信方式两种。光空间通信方式是将自由空间作为传送媒体，主要用半导体振荡器做光源，以激光束的形式在空间传送信息。对该领域的开发研究曾经风行一时。 FSO技术的历史可追溯到20世纪60年代。1960年，梅曼发明了自然界不存在的红宝石振荡器，作为相干性光源使用。第二年，HE-Ne 振荡器在贝尔实验室开发成功。以后，1962年，又成功的开发了GaAIAs 半导体振荡器。1970年，GaAIAs振荡器在日本、美国以及前苏联实现了连续振荡。小型、高速且可调制半导体振荡器的出现成为光传送研究得以大幅度发展的契机。 自从发明振荡器后，很快就有人尝试将其用于室外光通信。在日本，从1965年开始，用1年多的时间，利用He-Ne振荡器，进行了6.3公里的折返传送实验，以比较光空间通信与微波通信的区别。另外，NTT公司从1970年到1973年，利用3年时间在东京都中心地区设置了4个路径，进行了距离在520m～2.5Km的传送实验。此次实验使用的是He-Ne振荡器(波长0.63μm)和半导体的LED(波长0.8μm)。实验报告表明，光源性质的不同造成的传播特性上的差异并非很大。同时，实验还表明，空中传播造成的偏振面的变动较少，且传播损耗的大小在很大程度上取决于视程。此后，由于低损耗的光纤的出现，使得光空间通信方面的研究纷纷转向光纤技术领域，光空间通信的研究受到了冷落。 最近几年，由于光空间通信所需要的各种设备的价格下降导致光空间通信装置本身的价格降低，同时，光空间通信所持有的简便性、宽带性、无电磁干扰性、无需申请市政批准等特性，使得这种通信方式重新受到广泛的关注。 任何一种技术都有其局限性，光空间通信方式是在空中以激光束方式传播信号，需在可视距离内进行通信，并易受气象条件等因素的影响。

led灯的结构及发光原理(精)

led灯的结构及发光原理 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。 led灯结构图如下图所示 发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN 结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 二、什么是led光源,led光源的特点 1. 电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。 2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3. 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境 4. 稳定性：10万小时，光衰为初始的50%

5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级 6. 对环境污染：无有害金属汞 7.颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色 8. 价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。 三、单色光led灯的种类及其发展历史 最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP，发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。 70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（λp=555nm），黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。 到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。 90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可以达到50流明/瓦。 四、单色光LED的应用 最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12 英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯，由于LED响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。 另外，LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。 五、白光led灯的开发 对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年发白光的led灯开发成功。这种led灯是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含