融合PLC的LED可見光通信音頻傳輸系統的研究

王濤　陳超　胡文芳

摘要：針對音頻信號的可見光通信傳輸，給出一種簡單可行、性能穩定的LED可見光通信音頻傳輸實驗系統。該系統利用生活中常用的電腦（或手機等）、有源音箱和簡單的電路，在3W大功率LED光源直射下，實現了50cm傳輸距離內良好的音頻信號傳輸。在該系統基礎上，嘗試性地組建了融合PLC的LED可見光音頻傳輸實驗系統，初步實現了音頻信號在融合PLC的系統中的短距離傳輸，對于輸出音頻信號的音質存在進一步研究改善的空間。

關鍵詞：發光二極管；可見光通信；音頻傳輸；電力線通信

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2017.2.013

引言

可見光通信（Visible Light Communication，VLC）技術使得白光發光二極管（Light Emitting Diode，LED）燈既能照明，又可以將音頻信號高速調制到LED燈光上，進行較短距離的傳輸。這種可見光音頻通信方便可靠、電磁輻射小、能耗低，適宜在一定場合應用，因而引起諸多科研人員的研究。參考文獻采用10w功率LED燈和高精度音頻專用功率放大器，實現可傳輸模擬信號5m以上的可見光通信系統。參考文獻設計了一種采用脈沖寬度調制的LED強光手電可見光應急通信系統。參考文獻采用可編程芯片及外圍電路實現LED室內可見光語音單向通信系統。參考文獻利用單片機控制音頻編解碼芯片，實現了通信距離可達40m，最高傳輸速率為2.5Mbit/s的全雙工實時語音對講。

本文組建了一種易于實現的LED可見光通信音頻傳輸實驗系統，系統利用電腦或手機的音頻輸出作為音頻信號源，無需模數轉換電路，經過簡單的放大電路、高速驅動電路和接收電路，由有源音箱對接收轉換后的信號進行放大濾波輸出。……