Научная электронная библиотека ULRICH'S Periodicals Directory

Сибирский государственный университет
науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

Сибирский аэрокосмический журнал
ISSN 2712-8970 (Print) ISSN 2782-5760 (on-line)

Сведения об образовательной организации

UDK 004.772 Doi: 10.31772/2587-6066-2020-21-1-15-20
РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОВЫШЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ В БЕСПРОВОДНЫХ ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛАХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ВИДИМОМ ДИАПАЗОНЕ СВЕТОВЫХ ВОЛН
Львова А. П.
Северо-Кавказский федеральный университет, Российская Федерация, 355029, г. Ставрополь, просп. Кулакова, 2. E-mail: lvova.ap@gmail.com
Предложен способ кодирования двоичного потока данных на основе квадратурной фазовой манипуляции QPSK, обладающий высокой скоростью и контролем наличия ошибок в канале передачи данных. Представлен алгоритм анализа сигналов в приемном тракте, позволяющий анализировать присутствие двух или трех импульсов разных цветов на входе, что сигнализирует о наличии помехи или возникновении «засветки». Кроме того, алгоритм обеспечивает возможность динамической компенсации внешней «засветки» путем изменения коэффициента усиления фотоприемников и регулировки яркости излучающих светодиодов. Разработана функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа кодирования в беспроводном канале на основе оптического излучения. Учитывая, что большинство фотодиодов являются достаточно широкополосными в видимом диапазоне световых волн, для повышения чувствительности каждого цветового канала и селективности приемного тракта, предложено использовать оптические фильтры для каждого цветового канала. Наиболее эффективными являются интерференционные фильтры из оптически прозрачных материалов с различными физическими характеристиками. Представлен подход для расчета оптических фильтров.
Ключевые слова: беспроводная передача данных, оптический канал передачи данных в видимом диапазоне длин волн, кодирование на основе квадратурных фазовых манипуляций, цветовой канал, Li-Fi.
References

1. Никифоров С. Д. Физические аспекты восприятия полупроводникового света
человеческим глазом // Компоненты и технологии. 2008. № 89. С. 84–94.
2. Zaocheng Wang, Qi Wang, Wei Huang, Zhengyang. Visible Light Communications: Modulation
and Signal Processing. 2017, Wiley-IEEE Press, 368 p.
3. Elgala H., Mesleh R., Haas H., Pricope B. OFDM visible light wireless communication based on
white LEDs. In IEEE 65th Vehicular Technology Conference. Dublin, Ireland, 22–25 April 2007,
VTC2007-Spring, P. 2185–2189.
4. Корн Г. Корн Т. Справочник по математике. М. : Наука, 1974. 831 с.
5. Zhao S., Xu J., Trescases O. A dimmable LED driver for visible light communication (VLC)
based on LLC resonant dc-dc converter operating in burst mode. IEEE Applied Power Electronics
Conference (APEC), Long Beach, USA, March 2013. P. 2144–2150.
6. Aliaberi A., Sofotasios P., Muhaidat S. Modulation Schemes for Visible Light Communications.
COMMNET 1-10, 2019.
7. Dmitrov S., Haas H. Principles of LED Light Communications: Towards Networked Li-Fi. 2015,
United Kingdom, Cambridge: Cambridge University Press, 207 p.
8. Malsugenov O., Chipiga A., Lvova A. Improving the Efficiency of Wireless Optical
Transmission Channel in the Visible Wavelength Range // Proceedings of the 7th Scientific
Conference on Information Technologies for Intelligent decision making Support (ITIDS 2019) –
advances in Intelligent Systems Research. 2019. Vol. 166. Р. 246–250.
9. Jamieson I. Visible Light Communication (VLC) Systems. July 14, 2010 [Электронный
ресурс]. URL: http://www.bemri.org/component/content/article/3-home/18-visible-lightcommunication-vlc-systems.html (accessed 20.12.2019).
10. O'Brien D., Kang T.-G., Matsumura T. Visible Light Communication: Tutorial. 2010.
[Электронный ресурс]. URL: http://www.ieee802.org/802_tutorials/2008-03/15-08-0114-02-
0000-LC_Tutorial_MCSamsungVLCC-Oxford_2008-03-17.pdf. In IEEE 802.15-<08/0114-02>
(accessed 20.12.2019).
11. Гауэр Дж. Оптические системы связи : пер. с англ. М. : Радио и связь, 1989. 504 с.
12. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М. :
Вильямс, 2007. С. 1104.
13. Волоконно-оптические системы передачи: вопросы оценки работоспособности / А. Х.
Султанов, Р. Г. Усманов, И. А. Шарифгалиев, И. Л. Виноградова. М. : Радио и связь, 2005.
373 с.
14. Варжель С. В. Волоконные брэгговские решетки. СПб. : Университет ИТМО, 2015. 65 с.
15. Нуреев И. И. Моделирование спектральных характеристик фазированных волоконных
решеток Брэгга как датчиков сенсорных систем // Современные проблемы науки и
образования. 2015. № 1-1. С. 350–350.  


Львова Анна Павловна – аспирант, ассистент кафедры информационной безопасности автоматизированных систем; Северо-Кавказский федеральный университет, Институт информационных технологий и телекоммуникаций. E-mail: lvova.ap@gmail.com.


  РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОВЫШЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ В БЕСПРОВОДНЫХ ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛАХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ВИДИМОМ ДИАПАЗОНЕ СВЕТОВЫХ ВОЛН