融合PLC的LED可见光通信音频传输系统的研究

图1  可见光通信音频传输实验系统框图图2  音频放大模块电路图ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD2017.2-3合刊
需模数转换电路,经过简单的放大电路、高速驱动电路和接收
电路,由有源音箱对接收转换后的信号进行放大滤波输出。在此基础上,根据电力线通信 (Power Line Communication,PLC) 原理,增加PLC模块,组建了融合PLC的LED可见光通信音频传输实验系统,并进行了音频信号传输实验测试。
1  可见光通信音频传输实验系统组成
LED可见光通信音频传输实验系统由音频信号源、电源模块、发射板、无线光信道、接收板、有源音箱几部分构成,系统框图如图1所示。
(1)音频信号源:利用电脑、手机、MP3音频文件、收音机等作为音频信号源,由这些设备的耳机孔输出音频信号,例如歌曲;
单板层积材2)电源模块:负责将 220V 交流电转化为系统用的5V直流电,可以采用USB接口为电路供电;
3)发射板:负责对音频信号源送来的信号进行电光转换,将电压变化转化为电流变化,以驱动LED灯,
使其亮度发生变化,使音频模拟信号变化转变为光信号的强度变化,从而块,考虑到PIN光电二极管的光电转换线性度较好
较快,价格较低等优势,所以核心元件采用普通
管接收可见光信号,光接收模块电路如图
有源音箱负责将接收板输出的信号进行放大
动扬声器传出声音。本系统采用型号为
平均输出功率2W,阻抗8Ω。
2 融合PLC的LED可见光通信音频传输实验系统组成
目前,380V或220V低压电力线是用户最多的线路
提供电能之外,低压电力线还可以进行电力线通信
信主要用于同一变压器范围内,以低压电力线为信道
输的信号经过调制,由发送端耦合器将载有信息的信号送到电力线上传输,接收端耦合器将信号取出后进行解调
始信号[8-9]。由于低压配电网拓扑结构复杂采果器
样,同时低压电力线是非均匀的传输线
阻抗变化较大,信号衰减较大的特点
图3    LED驱动模块电路图图4  光接收模块电路图
了PLC 适配器。
3  实验系统音频信号传输测试
3.1  LED可见光通信音频传输系统实验测试
vb连接sql数据库实验系统搭建好后的实物图如图6所示。全自动烧录机
打开电脑中的一个MP3音频文件作为音频测试信号,先采用1W 功率的LED 光源,当收发距离较近时,扬声器传出洪亮饱满的歌曲,音质很好,没有明显失真。随着距离增加,歌图5    融合PLC的LE
D可见光通信音频传输实验系统框图
图6    可见光通信音频传输实验系统实物图图7  融合PLC的可见光通信音频传输实验系统实物图
信号产生一定干扰和衰减;另一方面,音频信号经过电力线传输时会受到干扰和较大衰减。这些都是融合PLC 的可见光通信系统在面临应用前需要进一步研究解决的问题。
4  结论
本文利用可见光通信原理,组建了简单可行的LED 可见光通信音频传输实验系统,该系统无需模数转换电路、组建方便、性能稳定,利用生活中常用的电脑(或手机、收音机等)、[4]杨文宁,宋路,于林韬.LED强光手电可见光应急通信系统研究[J].光通信技术,2014,38(09):28-30.
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