1. 研究目的与意义
随着LED在制造工艺上的不断进步以及LED日益趋向于节能化。LED光源在能源、寿命、响应速度、环保节能等方面具有传统光源无法比拟的优点，近几年来在社会上迅速普及。在如今人们对宽带移动通信需求日益增长和全光通信技术的发展的大背景下，无线光通信技术（Wireless Optical Communication）因其无需频带申请、信息容量大、造价低、灵活方便、易于维护等特点受到人们的极大关注。
德国柏林的海因里希赫兹、弗朗禾费通信研究所的Gelena Grubor,KlausDieter Langer提出用白光LED进行宽带信息传输,他们首先提出了大功率白光LED因调制带宽有限而限制了传输速率。因而他们研究的重点在于如何提高调制带宽,提出了多电平调制方法,该观点比较切合实际。Bremen大学的HanyElgala主张采用强度调制方法对LED进行调制,同样提出了正交频分复用技术用于可见光通信。南洋理工大学的DamonW.K.Wong,GeorgeChen从光源的模型出发提出了白光LED的布局存在最优分布的观点,并且设计出实验系统既可以照明又可以发射1kHz正弦信号。而在国内，白光LED照明通信研究领域相对于国外较晚，从2006年成为研究的热点以来,主要研究成果发表于2008年,且大部分集中在理论方面研究。最早的文献见于2006年2月的半导体光电杂志,西安理工大学柯熙政、丁德强对LED可见光通信的关键技术进行了探讨。2006年6月杭州电子科技大学的周洋研究了LED可见光无线通信的现状和发展方向。2009年华南师范大学刘宏展在光无线通信上发表了白光LED照明的可见光通信的现状及发展。
与传统的照明设备相比，白光LED灯具有耗电量低、使用寿命长、体积小、高亮度、低热量等优点，被评为第四代节能环保型照明产品。其另一个非常突出的优点是响应时间极短，所以可以用LED的光信号变化来进行超高速数据传输。可见光无线通信技术是一种新兴的无线光通信技术，随着白光LED的发明及应用，可见光通信技术得到了良好的发展。与传统的射频通信和红外通信相比，可见光通信具有节约能源、发射功率高、无电磁干扰和无需申请频谱资源等优点，因此可见光通信技术具有极大的发展前景。与传送的射频通信想比，可见光通信技术有如下优点：
2. 研究内容与预期目标
本课题主要研究内容为基于STM32F103的白光LED可见光通信系统，系统主要以白光为载体，从发送端到接收端的数据短距离传输，主要实现数字信号的实时传输，可能会实现模拟信号的传输。信道传输的波特率暂不要求过高，传输获得的信号应当在解码后显示出来，最后因基于可见光通信系统设计与实现完成以下目标：
（1）白光通信系统装置利用LED灯和光电传感器作为收发器件，用来同时传输模拟信号和数字信号；
（2）传输距离在1M以内；
3. 研究方法与步骤
研究方法：1.使用STM32F103嵌入式处理器作为主控芯片进行模块设计，将整个系统拆分为主控电路模块；电源模块；信号采集模块；发射接收模块；显示模块以及语音信号输出模块。其中信号采集模块分为语音信号采集模块和数字信号采集模块。发射接收模块分为发射模块和接收模块。语音信号输出和采集可能会较为复杂，暂不考虑。
2.使用keil对软件部分进行编程。
3.利用示波器观察接收端的输入信号并与发送端的输出信号进行比对，观察误码情况和失真情况，得出研究结论。
4. 参考文献
[1] T.Kamalakis, L. Dogkas, F. Simou. Optimizationofadiscretemulti-tone visibleLight communication system using a mixed-integer geneticalgorithm[J].Optical Communication. 2021. 485: 1-9.
[2] 杨立伟,李琳,贾润,巫华, 张秋莲. 基于白光LED的可见光通信系统及其实现[J]. 数字通信世界. 2021. (1): 12-13.
[3] C. G. Kim,K. J. Kim. Implementation of a cost-effective home lighting control system on embedded Linux with OpenWrt[J]. Personal and Ubiquitous Computing. 2014. 18(3): 535-542.
5. 工作计划
2022年2月26日-2022年3月5日，有针对性的学习课题相关资料，学习相关学科的基础知识，学习实验所需软硬件的相关知识。
2022年3月6日-2022年3月20日，设定实验方案，采集实验数据。查阅资料，撰写并提交开题报告。
2022年3月21日-2022年4月25日，进一步理论分析，进行实验，开发相关软硬件系统。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
