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新一轮的科技革命和产业变革方向表明,LED可见光通信技术正在备受人们关注,能够兼顾照明和通信的双重功能。在物联网、智慧交通越来越普及的背景下,加之半导体技术的发展,该技术正逐渐成为培育发展新动能、获取未来竞争新优势的关键技术。 本文主要进行基于FPGA的可见光通信系统完成照明与图像传输的研究,研究内容主要包括以下方面: (1)对理论叙述分析,主要包括可见光通信技术的相关背景以及国内外研究状况,LED光源的工作原理以及信道模型。 (2)对可见光通信系统中常用调制技术进行理论分析与性能仿真比较,为研究奠定理论基础。 (3)LED可见光通信系统用于图像传输的硬件设计,主要包括了基于FPGA的图像处理模块、以及系统收发射端涉及到的光学天线、LED驱动电路、信号放大、跨阻放大、采样电路等的设计分析与调试。 (4)LED可见光通信系统用于图像传输的软件设计,主要包括了信号调制解调与接收端光信号的脉冲位置判决算法设计,该脉冲位置判决算法用于信号解调之前,通过存储、求和、比较的方式进行信号位置判决,并采用Verilog HDL语言完成算法实现。对视频格式转化与压缩,采用Verilog HDL语言联合视频编解码芯片实现视频处理算法。 (5)对各软件模块进行仿真分析,对各硬件模块进行调试与性能测试,将软硬件设计进行整合调试与分析,并对系统的性能与视频图像传输功能进行测试与分析。结合上述,完成基于白光LED照明与视频图像传输的研究,实现可见光系统照明与通信的双重功能。验证脉冲位置判决算法的可行性以及系统在LED照明良好的情况能够实现监控视频实时清晰传输的功能。