我院戈立军教授课题组成功研发中远距离高速LED可见光通信试验系统

发布者:任洪自发布时间:2025-01-21浏览次数:217

2024年12月上旬,院戈立军教授课题组成功研发出中远距离高速LED可见光通信(VLC)试验系统。该项工作自2022年12月启动,课题组师生经过两年的刻苦攻关,完成了相关技术研究,取得了突破性成果,并在特定场景进行应用试验

课题组部分师生合影

(左起,王思维硕士生、景梦真硕士生、戈立军教授、高天学博士生)

在研究工作历程中,戈立军教授课题组面临着诸多技术挑战。为实现高速中远距离LED可见光通信,课题组首先从应用需求出发,结合前期在通信与器件方面的科学与技术储备,从通信奠基理论香农公式出发完成通信原理的理论分析、计算与仿真,制定系统级通信与电路、器件技术实施方案与各环节关键技术方案,并在研发中往复修正与迭代。

在具体实施过程中,课题组突破了可见光通信系统高速数字调制解调和系统搭建相关技术难点,实现了LED可见光通信的高速传输。通过反复试验与优化,实现了大功率LED在不同频率下的良好响应与传输,以最大化满足极限通信距离时的数据传输速率。同时,课题组还攻克了LED可见光通信系统的信道编解码、信道估计与均衡、大带宽ADC采样、非线性消除、阵列LED、AGC自动增益等技术难题。

通过对通信系统、通信信号处理和电路的研究与开发,课题组最终成功研制出一套面向特定应用场景的高速可见光通信试验演示系统。该系统不仅通过了经广电计量第三方鉴定的可见光通信链路数据传输性能测试(在数据、文本和视频传输试验中取得显著成效),还在相关应用场景平台上进行了实测,同时具有高可靠和低时延的特点。在最大通信距离方面,该系统实现了110米中远距离传输;在峰值速率方面,达到了500Mbit/s数据传输速率;同时满足通信可靠性和恶劣环境下的系统性能。该工作涉及的系统或关键技术问题,前期受到了国家自然科学基金、天津市自然科学基金等项目支持,总体达到4级技术成熟度。这些关键技术指标的突破和实现,标志着我在面向特定应用的可见光通信领域取得重要进展,为后续进一步技术转化奠定了坚实的基础。

中远距离高速可见光通信试验系统实物图

课题组于电信学院外场进行通信指标实测

撰稿:唐春晓 审稿:牛萍娟