FPGA全数字控制下的线性可见光通信系统实现

"这篇文章主要探讨了基于FPGA全数字控制的可见光通信系统设计与实现。作者通过设计一种线性可见光通信系统，利用FPGA进行数字编码调制与解调，解决了大功率白色LED灯带宽和线性工作区有限的问题，提高了通信速率和系统的可靠性。" 本文介绍的可见光通信是一种利用可见光谱进行数据传输的技术，它在解决无线频谱资源紧张的问题上具有潜力。由于其无电磁辐射、高保密性和易部署的特点，近年来受到了广泛关注。然而，大功率白色LED的带宽和线性工作区限制了通信性能。 为克服这些挑战，文章提出了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的全数字控制方案。FPGA是一种可编程逻辑器件，能灵活地实现各种数字逻辑功能，为系统设计提供了高度的灵活性和可扩展性。在这个系统中，FPGA被用来控制DAC（Digital-to-Analog Converter），将数字信号转换为模拟信号，进而驱动LED的亮度变化，以此实现信息的调制和传输。 在发送端，设计了线性光驱动电路，确保LED能够线性响应调制信号，从而提高传输的准确性。而在接收端，采用了高速ADC（Analog-to-Digital Converter）进行采样处理，以捕获LED亮度变化并恢复原始信号。此外，还实现了模拟AGC（Automatic Gain Control），确保在一定范围内可以可靠通信，即使在信号强度变化时也能保持稳定。 实验结果显示，该设计的可见光通信系统具有高传输准确度和运行可靠性。这一设计不仅展示了FPGA在可见光通信领域的应用价值，也为未来进一步提升通信速率和优化系统性能提供了可能。 基于FPGA的全数字控制方法为可见光通信提供了一种新的实现途径，它能够有效地利用线性调制的优势，增强通信系统的效率，并且由于FPGA的特性，该系统还具备良好的软件扩展能力，为后续的研究和改进提供了坚实的基础。