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RLE-PN02 LiFi室内照明定位与信息推送实验 

实验简介

  可见光无线通信(Light Fidelity，LiFi)是一种全新的无线数据传输技术，它通过改变环境LED照明光源的闪烁频率来进行数据传输，同时也是一种极具吸引力的室内定位技术的解决方案，可应用于大型仓库里的产品定位检测、大型建筑物内部的导航服务（博物馆、购物中心、停车场）等。本实验将LIFI系统模型化，可实现基于指纹库法或三角测量法的区域定位，还可进行数据（语音及图片）的发送与接收，通过实验学生能够了解和掌握可见光无线通信这一项前沿技术的基本原理、器件及应用。

实验内容：

1、LED 阵列光照度仿真实验；

2、LED 阵列照度分布测量实验；

3、基于三角测量法的定位测量实验；

4、基于指纹库法的定位测量实验；

5、基于位置的信息推送实验；

6、基于可见光通信的图像/ 语音传输实验。

知识点：

可见光通信原理、LED光照模型、可见光发射技术、可见光接收技术、三角测量法定位原理、指纹库法定位原理、定位误差分析。

选配设备参数：

1、计算机（基本配置）。

主要设备参数

1.拓扑光源测试灯架：

灯架外形：760mmx760mmx910mm，框架采用30mmx30mm硬铝合金，拓扑光源安装于顶部，可构成三角形、四边形照明结构，采用DB15数据线与发射装置连接。

2.LED光源组件：

LIFI调制白光LED光源，功率3W，色温6000~6500K，蓝光激发黄色荧光粉，供电电压：AC100~240V，共计五组。

3.发射装置：

双USB接口连接输入设备：摄像头、麦克风。DB15接口连接测试灯架。内置LED光源驱动与调制模块。实现定位与通信工作模式的切换，在定位模式下控制灯源的拓扑结构，在通信模式下控制发送的数据源。数据传输速率：50kbps。

4.探测器：

PIN光电探测器，有效面积：3x3mm响应波长：300~1200nm，响应度：0.5mA/mW@940nm，暗电流10nA@10V。

5.接收装置：

16位AD转换器，采样速率：500KHz，USB供电，图像（语音）的显示（播放）时间：30s以内。

6.标定板：

尺寸700mmx700mm，有效测试区域：600mmx600mm，模拟图书馆场景设计，分四区，100mm标定栅格，10mm最小刻度，彩色印刷，耐磨材质。

7.测试软件：

实现功能：LED阵列光照分布的仿真、可见光定位测量和可见光信息推送。通过设置灯源的拓扑结构、高度、发散角、间距及中心光强，生成照度平面上的仿真图像，也可根据实际测量值绘制。在两种灯源拓扑结构下实现基于三角测量法和指纹库法的定位测量，包含灯源的标定、自建库的指纹生成及基于位置的信息推送功能。实现基于可见光通信的图像及语音数据的传送和接收。

8.实验手册及保修卡。