【導讀】方案可見光發(fā)射端與接收端A、B兩路系統(tǒng)設計的原理與組成。發(fā)射端A路傳輸語音信。發(fā)射端A路采用基帶傳輸，發(fā)射端B路采用調制傳輸，同時通。測試結果表明該系統(tǒng)具有通信距離遠、可靠性高及穩(wěn)定性好

　　

【正文】 器電路圖 Highpass filter circuit diagrams 解調電路設計 調幅波的解調過程 （ 不失真地還原信息 ） 通常稱為檢波，實現該功能的電路也稱振幅檢波器 （ 簡稱檢波器 ） ，它仍然是一種頻譜搬移過程。從原理上講，要將包含調制波信息的已調波中還原出調制波信息，必須要有非線性器件，使之產生新的頻率分量，并把高頻載波的高頻分量濾除 。見圖 ：解調電路原理圖。 圖 解調電路原理 Demodulation circuit principle 2311411U1ALM324AD5kR35kR4R2R1C210uFC1VCCVCCVCCGNDGNDGND1K10k1001K1K511K 8203K3K1uFUam+12VSIG IN+1SIG IN4GN ADJ2GN ADJ3CIN+8CIN10+OUT6OUT12BIAS5VEE14NC11NC13NC7NC9MC1596L. 21 放大電路設計 發(fā)射電路和接收電路收到的信號很微弱，弱信號傳播存在一定的困難且受到的微弱信號不足以驅動 1W 的小喇叭，從而在發(fā)射裝置和小喇叭之前利用了音頻功率放大器LM386，這樣可以得到 50200 的增益，即可增大發(fā)射能量、擴大接收距離。放大電路原理圖如圖 所示 。 圖 放大電路原理圖 Amplification circuit schematic 直流電源設計 本設計中需要三種電源，具有兩種主要功能。一是題目要求的 24V 直流電源，二是12V 直流電源和 5V 直流電源，下面簡要介紹設計方案。 首先使用變壓器對市電進行變壓，當 220V 50Hz 交流電壓通過電源變壓器降壓后，轉變?yōu)?24V 交流電，然后再通過橋式整流電路整成直流電，再經過電容濾波，減少電紋波系數，最后通過三端穩(wěn)壓器 LM7824 進行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓器將輸出電壓穩(wěn)定在 24V 左右，通過此方法得到 24V 直流電源，然后以此 24V 直流電源為基礎，再運用類似設計方法，經過變壓器及三端穩(wěn)壓器 LM781 LM7805 來分別獲得 12V、 5V 直流電源。 GAIN1IN2IN+3GND4VOUT5VS6BYPASS7GAIN8LM386M1VCC1uFC110kGNDGNDGNDGND10KC2C310R2GNDC3250uFRLGNDVoVs. 22 （ a） （ b） 圖 電源設計模塊原理圖（ a 圖為 24V、 12V 電路圖； b 圖 5V 電路圖） Power design module schematic （ The picture shows a 24V, 12V circuit diagram。 b 5V circuit diagram of FIG） . 23 5 測試方案與測試結果 測試條件與儀器 條件：反復 檢查， 保證 硬件電路與系統(tǒng)原理圖完全相同， 檢測 硬件電路 ， 保證無虛焊 ，短路等情況。 測試儀器：萬用表，數字示波器，直流穩(wěn)壓電源，函數信號發(fā)生器， MP3 測試結果及分析 自制電源測試 圖 24V 電源測試 Fig 24V power supply test 圖 12V 電源測試 Fig 12V power supply test . 24 圖 5V 電源測試 Fig 5V power supply test LED 驅動電路測試 圖 LED 驅動電路測試 Fig LED driver circuit test 方波波形產生測試 . 25 圖 方波波形產生測試 Fig Square waveform generation test m 序列發(fā)生器測試 圖 m 序列發(fā)生器測試 Fig m sequence generator test 整體 測試 . 26 圖 整體測試 Fig Overall test 結果分析 利用單只 10W 白光 LED 和光電器件作為收發(fā)器件，傳輸語音和高頻單音信號，傳輸距離遠大于 50cm 且聲音無明顯失真。當發(fā)射端輸入信號為 5000Hz、 1000Hz 單音信號時，接收裝置的輸出電壓有效值不小于 。不改變電路狀態(tài)，減小發(fā)射端輸入信號的幅度至 0V，采用低頻毫伏表測量此時接收裝置輸出端噪聲電壓，讀數不大于 。說明此設計噪聲電壓低、低耗能、穩(wěn)定性高。 當發(fā)射端同時加入語音信號和高頻信號時，接收端能分別傳出無明顯失真的語音信號和高頻信號。 測試過程主要目的是在接收端兩路輸出不失真的信號。為了讓聲音更加清晰就必須減小電路中各元件因發(fā)熱所產生的噪聲和周圍其他物體發(fā)射的干擾信號，此外還得調整功率放大器的放大倍數，確保聲音信號的失真度最小。為了讓信號的傳輸距離 更遠，可以讓信號在失真度最小的情況下盡可能的提高接受端信號的放大倍數 。 . 27 結 論 本文主要對大功率白光 LED 可見光雙路通信進行了分析。詳細給出了該設計方案的系統(tǒng)原理與組成，可見光發(fā)射接收端 A、 B 兩路系統(tǒng)設計。經試驗，該可見光通信系統(tǒng)接收的聲音無明顯失真，傳輸距離遠大于 50cm，兩路通道能夠同時無失真的傳輸信號。 LED 燈以其功耗低、使用壽命長、尺寸小、綠色環(huán)保等特性將成為下一代照明光源。由于 LED 具有較高的靈敏度和線性調制特性，使 LED 能在照明的同時能夠并利用可見光實現無線通信，靈活的解決了一些特殊場合信息接入的問題。目前主要應用于家庭領域和對電磁信號敏感的領域（如飛機和醫(yī)院），具有很好的發(fā)展前景 。 . 28 致 謝 經過長時間的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已接近尾聲。雖然設計不是很完善，但我覺得自己在這兩個月之內盡了自己最大的努力去鉆研這個系統(tǒng)，收集了大量有關本系統(tǒng)的文獻資料，我接觸了真正設計電子產品的全部過程，學到了很多實實在在的學問，經歷了不知從何入手的無助，不知電路為什么出錯的苦惱，出現光芒的竊喜和攻破難關的歡呼。 在這里首先我要感謝我的父母，是你們含辛茹苦將我養(yǎng)育成人，用你們永遠不變的愛和鼓勵供養(yǎng)我、支持我，才使我有了今天的一切！ 作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導老 師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要獨立完成這個設計是非常困難的。在這里要感謝我的指導老師武華老師。武老師平日工作繁忙，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，都給予了我悉心的指導。我的設計較為復雜繁瑣，在設計過程中難免遇到很多問題，武老師都給與了我非常大的幫助，才使我順利的完成了本次畢業(yè)設計。在此我要再次感謝武老師，謝謝老師對我的指導！ 其次我要感謝和我一起做畢業(yè)設計的同學們，他們在自己繁忙的畢業(yè)設計過程中能和我一起探討此次設計，給予了我很大的支持和幫助。在他們的影響下我也充滿了激情和動力，在設計工作中遇到 的困難也迎刃而解，從此讓我的人生自立、自強，使我終生難忘。 最后還要感謝大學四年來所有的老師，四年來是你們如父母般對我悉心的教導，傳授我知識和本領，是你們?yōu)槲掖蛳铝藞詫嵉幕A；當然也要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設計才會順利完成！ . 29 參考文獻 [1]Douseki, batteryless opticalwireless system with whiteled illumination[C].IEEE Int. Symp. Person Indoor Mobile Radio Commun (PIMRC2020), Barcelona, Spain,2020, 4: 25292533. [2]蓬田宏樹 .太陽誘電試制采用白色 LED,數據傳輸速度 100Mbps 的通信系統(tǒng) [EB/OL]. 2020108[20200409]. [3]廣州市 2020年科技計劃合同書 (項目編號 2020Z3D0201)2020615. [4]胡國永 ,陳長纓 ,陳振強 .白光 LED 照明光源用作室內無線通信研究 [J].光通信技術 ,2020, 30(7):4648. [5]丁德強 ,柯熙政 .可見光通信及其關鍵技術研究 [J].半導體光電 ,2020, 27(2): 114117. [6]趙俊 .基于白光 LED陣列光源的可見光通信系統(tǒng)研究 [D].暨南大學 ,碩士論文 , 2020. [7]丁舉鵬 ,黃治同 .光無線通信研究方向及技術優(yōu)化初析 [J].數字通信世界 2020, 8:6668. [8],and physical Model of the Wireless Infrared Communication :631640. [9]于志剛，陳長纓，趙俊 .白光 LED 照明通信系統(tǒng)中的分集接收技術 [J].光通信技術 ,2020, 32(9)： 5254. [10]顧玉娟 .無線光通信技術研究 [J].數字通信世界 ,2020, 4:7678.