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随着LED市场份额比重的日益增大、半导体技术的迅猛发展、城镇人口数量激增以及绿色发展理念的推进,VLC技术以其独特的优势作为RF通信的补充,必将在未来智慧城市的通信领域占据一席之地,而车流量的超饱和必然会引发城市交通问题,因此,在现有LED道路设施的基础上,结合VLC和车联网实现车辆间互联互通,可为交通参与者实时对话提供可能,并有效缓解道路交通压力。 本文主要是对基于LED通信的车联网关键技术的研究,阐述了国内外研究近况,介绍并分析了车联网概念、LED通信理论、信道模型、编码调制、路径选择算法等,给出一种基于白光LED的车联网应用方案;设计实现了一种高速调制方案(nD-MPAPM),完成其与相关调制方式的理论分析、公式推导、相关性能的Matlab分析和FPGA实现,仿真表明该调制的信息传输速率为M-PPM、M-IPPM和MPPM的n倍,与n维调制相同;其频带利用率为文中OOK的log2 M倍,为M-PPM和nD-PPM的M倍,与MPAM相同。阐述了RS编译码的数学模型、电路模型和FPGA的仿真实现;初步设计一种改进的Dijkstra路径选择算法降低了时间复杂度;完成了M-IPPM和nD-MPAPM调制系统发射模块、光学天线、信号放大、PIN、TIA、AGC、限幅放大和有源滤波等电路模块的设计与调试。 文章初步完成了基于LED通信的车联网关键技术的研究,给出一种系统应用方案和调制方式,实验测试系统可行。