基于FPGA的VLC无线导览系统：曼彻斯特编码与OOK调制实现

本文主要探讨了一种基于VLC (Visible Light Communication, 可见光通信) 的无线导览系统的设计与实现。该系统利用FPGA (Field-Programmable Gate Array, 高速可编程逻辑器件) 开发套件和可见光发射机、接收机构建，特别采用了曼彻斯特编码(Manchester编解码) 和OOK (On-Off Keying, 开关键控) 调制技术，以实现实时、高效的信息传输。 项目背景和可行性分析显示，VLC作为一种新兴的短距离无线通信技术，因其低电磁辐射、高效能、低成本以及与照明系统的兼容性，正在逐渐取代传统的射频通信技术。在大型场馆和复杂环境中，无线导览系统能够提供个性化服务和信息，增强用户体验。该项目团队已经成功搭建了最简无线导览系统，并通过测试验证了其实际工作效能，下一步计划扩展到与多媒体播放器的交互，进一步完善导览功能。 关键技术方面，可见光识别(VLID) 是系统的关键组成部分，涉及编码方式的选择，例如曼彻斯特编码能有效抗干扰并保持数据的同步性。同时，由于可见光在自由空间传播中容易受到环境因素影响，如光照强度和反射，因此亮度调控技术和终端中的电平判决器设计至关重要。此外，如何在多媒体播放器上无缝集成导览功能，实现自动导航，也是技术挑战之一。 技术成熟性和可靠性方面，室内LED可见光通信技术在特定环境下表现出很高的潜力。例如，田中和Haruyama等人的研究展示了如何利用LED照明设备作为室内无线通信的基础设施，通过直接和反射信道模型来优化信号传输。然而，考虑到室内环境的复杂性，如多径传播、阴影效应等，系统的稳定性和抗干扰能力仍需进一步提升。 总结来说，本文介绍的基于VLC的无线导览系统是一项融合了光通信、FPGA技术和多媒体应用的创新项目，它不仅实现了基本的无线导览功能，还在关键技术上进行了深入研究，显示出很高的实用性和发展潜力。随着技术的不断优化，这类系统有望在未来的智能建筑和公共场所得到广泛应用。