离焦型猫眼逆向调制：室内全双工可见光通信新方案

"基于逆向调制的室内可见光上行链路通信系统" 本文主要探讨了在室内可见光通信系统中解决全光通信链路实现困难的问题，提出了一种利用离焦型猫眼逆向调制技术的创新设计方案，构建了一个单光源全双工通信系统。这种系统上下行链路相互独立，避免了传统单光源双工通信系统中收发两端需要协同工作的要求，实现了无需额外光源的全光双工通信。 在可见光通信（Visible Light Communication, VLC）领域，传统的通信方式通常受限于收发端之间的同步问题，这在室内环境尤其显著，因为室内空间的多路径传播和动态环境变化对通信质量造成影响。逆向调制技术是一种有效的解决方案，它通过改变光源的特性（例如亮度或颜色）来编码数据，而接收端则通过检测这些变化来解码信息。在本研究中，作者采用的离焦型猫眼效应逆向调制方案进一步优化了这一过程。 猫眼效应是光学领域的一种现象，当光线通过具有特定折射率分布的介质时，会产生类似猫眼瞳孔效果的反光现象。在这个通信系统中，猫眼效应被用来增强信号的接收效率，即使在较远的距离下也能保持良好的通信性能。通过这种方式，上行链路（从终端设备到光源的通信）和下行链路（从光源到终端设备的通信）可以独立工作，提高了系统的灵活性和实用性。 实验结果显示，在3.0米的通信距离下，该系统能够实现5.0 Mbit/s的下行数据传输速率和2.0 kbit/s的上行数据传输速率。这些速度对于室内环境中的短距离通信来说是相当可观的，能够满足许多智能设备的连接需求，如物联网设备、智能家居系统等。 此外，全双工通信能力使得该系统能够在同一时间进行数据的发送和接收，提升了通信效率。这对于实时数据交换和高带宽应用至关重要，比如高清视频流媒体、游戏和快速数据传输等。 基于逆向调制的室内可见光上行链路通信系统提供了一种新的、高效的通信解决方案，特别适用于需要高带宽、低延迟且对空间要求严格的室内环境。这项技术的发展将推动可见光通信技术的进步，有望在未来智能家居、智能办公和公共安全等领域得到广泛应用。同时，这种系统设计也为优化室内无线通信网络的架构提供了新的思路，有望解决现有无线通信系统频谱资源紧张的问题。