一种更简单的可见光通信方式

新的均衡器使用单阶电路增加 LED 的带宽

可见光通信系统在传输数据洪流方面非常出色，但要被广泛采用，它们必须尽可能简单。为此，中国的研究人员开发了一种基于单阶电路的电路器件，称为VLC均衡器。他们于10月24日在IEEE Photonics Technology Letters上描述了他们的工作。

均衡器有助于补偿发送和接收信号时的失真。“当传输信号被均衡时，输入端信号的频域属性在输出端被忠实地再现，”参与这项研究的南昌大学信息工程学院副教授刘晓东解释说。

此前，一个研究团队试图创造一种均衡器，可以将LED带宽从3兆赫兹扩展到143兆赫兹。然而，该系统需要二阶电路，其包含的元件比单阶电路多，因此更难制造。

Liu和他的同事们寻求一种更简单的系统。“所提出的混合有源-无源单阶方案旨在通过将有源模块集成到单阶无源电路结构中来取得平衡。这种方法旨在提高带宽，同时保持稳定性并降低设计复杂性，“Liu解释道。

以下是基于均衡器的可见光通信系统的正反视图

在他们的研究中，研究人员通过一系列实验测试了新的均衡器。他们报告说，该系统可以有效地将标准LED的带宽扩展到181 MHz，增加20至30倍。作者说，他们认为这是依赖于单阶电路的电阻电容均衡器的最高扩展带宽。

实验表明，该系统在4米的距离内可以实现每秒3.12吉比特的整体传输速率。误码率性能低于 1.2 × 10−6。

这意味着发送的信号与接收到的信号非常接近，南昌大学FORSEAI实验室教授兼负责人Yuhao Wang指出，他也参与了这项研究。

Liu和Wang计划基于他们提出的均衡器生产小型化高速LED驱动模块，并将其集成到支持以太网供电的智能照明通信网络中。他们的测试网络将覆盖11,000平方米。

“支持PoE的照明通信网络可以节省高达70%的能源，并且拟议的均衡器将能够提供Gbps通信速率，”Wang说。

什么是激光通信激光通信主要分为哪几类

激光，是利用单色光进行受激辐射后产生的光，特点是方向性强、亮度高、单色性好、相干性强。

激光和微波一样都属于电磁波，但频率比微波要高几个数量级。

激光通信，顾名思义就是利用激光来传递数据，基本原理是将信号调制到激光的频率、振幅或者相位上面，然后进行传输。

根据传输介质的不同，激光主要分为三类：光纤通信，激光大气通信，自由空间激光通信。 在激光通信的早期，激光大气通信技术吸引了发达国家投入大量人力物力进行研发。 但由于大气信道衰减补偿、大气信道折射率不均匀变化、器件和材料不过关、难以精确对接等技术难题，激光大气通信没有进入大规模商用。 目前应用最广泛的是光纤通信，另外两种通信方式也在近些年再度受到各技术强国的重视，取得了很大进展。

光纤通信

20世纪60年代，高锟和G.A.Hockham经过仔细论证，提出了基于光纤的远距离通信方案。几年后光纤的衰减达到了高锟的要求，光纤传输成为现实。1975年，美国在芝加哥开通了第一条光纤通信实验线路，光纤通信时代正式开启。

光纤通信

光纤的导光原理 利用光的全反射，将激光导入光纤进行传输，就是光纤通信的基本原理。 跟电缆传输比较，光纤通信有很多优势，比如超大的通信容量（单根光纤已经达到100Tbps），原料为石英（节省金属），绝缘抗干扰防窃听（在光纤内部传输）。

光纤通信

光纤入户 20世纪80年代以来，光纤通信产业一直保持着快速增长，已经成为支撑信息时代的数据传输技术。 运营商的长途干线传输，已经从电缆、微波、卫星改成了光纤传输，全球互联网干线也采用了光纤通信，我国光纤入户家庭的占比更是达到了90%以上。

激光大气通信

激光大气通信和自由空间激光通信，都是在没有传输线路（光纤）的条件下进行的点对点通信。 大气通信指的是利用空气作为传输介质，属于无线通信。

光纤通信

大气环境对光信号的影响 大气通信的优点是设备类别简单且通信容量大，单光束速率可达10Gb/s以上。缺点则是非常容易受到雨雪沙尘等天气影响。 云雨雾雪会造成信号衰减，烟尘微生物水滴造成散射，氮氧等气体分子则会吸收光信号，大气湍流带来的光斑闪烁和漂移…… 此外由于激光的指向性强，高稳定的瞄准捕获与跟踪（APT）系统就变得非常重要，这也是大气通信大规模商用的难点之一。 水下蓝绿激光通信 我国在激光大气通信的研究方面起步比较晚，不过近些年进展较快。例如2009年的时候，西安理工大学便研发出通信距离长达3km~5km的大气激光视频传输系统，实现了全天候不间断的视频数据传输。 随着材料技术、工艺技术、APT系统、大气补偿算法等关键技术的不断完善，大气激光通信应该会迎来一轮大发展，适用领域包括楼宇通信、跨河通信、岛屿入网、水下通信等等。

自由空间激光通信

与激光大气通信的最大不同在于，自由空间激光通信主要用在太空领域，因此信道环境充斥着各种复杂的电磁波，在系统组成、关键部件和传输容量上倒是跟大气通信相差不大。 自由空间激光通信既可用于卫星-卫星通信（星星传输），也可用于卫星-地面通信（星地传输）。 由于通讯距离长达几千甚至上万公里，因此激光发散小、能量集中的特性可以大大降低发射机的功率和重量，发射端和接收端的口径也相应大大缩小。 在星星传输和星地传输的场景下，体积小巧、功耗低、传输容量大，就成为激光通信相比于微波通信的巨大优势。 最近几年，国内外对自由空间激光通信的研发投入不断加快。 我国早在2017年，就成功进行了国际首次高轨卫星-地面的双向激光通信试验，实测距离地球近4万公里的卫星和地面之间（星地传输）的通信速率达到5Gbps。 国际上，SpaceX在2020年进行了一次试验，两颗Starlink互联网卫星利用搭载的激光通讯载荷，传输了数百GB的数据（星星传输），为布局SpaceX公司的天基网络提供了重要参考。 激光大气通信和自由空间激光通信成熟之后，将会和地面上的光纤通信网络交叉融合，构建出立体的天-空-地-海光通信网络，互联网将真正做到随时随地接入。

相关问答

什么是光纤通信?_作业帮

[最佳回答]光纤通信技术(opticalfibercommunications)从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用.光纤通信作为一...

激光通信中在末端把光信号转换成电信号的原理与光伏发电中的...

[最佳回答]简单讲通信用光电二极管是光子撞击金属产生电子产生电流(爱因斯坦的光电效应,一般都会经过电路放大等处理,而且被撞击的金属会被加上正向电压以保证...

在通信系统中，一个简单的通信模型是由哪几部分组成的?各自是做什么的?

您好,这个问题我会从两个方面来解释通信模型,一个方面是工程意义上的通信模型,另一方面是数学意义上的通信模型,希望对您有所帮助。一、工程意义上的通信模...

简信app是干什么的?

是一款将手机电子邮件变得好像短信聊天一样简单的通讯APP。结合了IM高效、流畅的体验,构建于开放的电子邮件通讯协议之上,简信将移动沟通变得简单。是一款将...

通信网是怎么组成的?

简单的通信大致有:数据终端设备(计算机、打印机、数字源、探测传感器等)、数据传输设备(DCE)、传输线路(电路)和计算机中心,加上通讯协议等组成。简单的通信...

通信技术是干什么的?

通信技术,又称通信工程(也作信息工程、电信工程,旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的重要分支,同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程...

通信网络有哪些类型?

把通信网归结为传输网、交换网、数据网和支撑网几大类。只是这几种类型可能你中有我、我中有你,也可能互为依托、互为基础。下面进行简单介绍:传输网——一切...

串行通讯是指什么?

首先要知道什么是RS232和RS485吧典型的串行通讯标准是RS232和RS485.它们定义了电压,阻抗等.但不对软件协议给予定义区别于RS232,RS485的特性包括:1.RS-4...

现代的通讯方式有哪些?

数据通信计算机网络中传输的信息都是数字数据,计算机之间的通信就是数据通信方式,数据通信是计算机和通信线路结合的通信方式。在数据通信中,按每次传送的数...

什么是通信检修?

这里指的是通信线路,面临着整体检修,暂时停止使用的意思这里指的是通信线路,面临着整体检修,暂时停止使用的意思这个非常简单啊通信检修就是检修线路是设备