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近年来,随着半导体技术的发展和对环境保护的研究越来越多,环保的LED照明应用越来越广泛。通过LED照明通信的可见光通信技术的研究也越来越多。广泛的LED应用不需要任何路由器。可见光通信首先要满足照明的功能,然后满足通信的功能。其中照明的功能必须要求能提供稳定的亮度,具体可以分为两个方面,调光(Dimming)和闪烁(Flicker)。其中闪烁现象对人的眼睛甚至精神有害。因此为了满足照明的基本功能,闪烁现象必须得到解决。也需要对闪烁现象进行研究,本文要介绍的是关于改进闪烁现象的M-4B5B编码。改进的M-4B5B编码跟4B5B编码区别不大。4B5B的编码准则是用5bit的二进制数来表示4bit二进制数。其中“0”和“1”的比率会引起闪烁,M-4B5B码是在32bits中选择“0”和“1”的比率为2:3或者是3:2。因此平均亮度不是60%(2:3)就是40%(3:2)。换句话说,M-4B5B编码的平均亮度比4B5B编码的平均亮度小。本课题的目标是:(1)使用FPGA实现可见光通信;(2)比较改进的M-4B5B编码与现有编码的可见光通信系统,并分析编码效率的不同。本课题主要实现一个可见光通信系统。系统主要分为两大部分:第一部分是LED电路和光电二极管电路,这部分是可见光通信系统里最核心的部分。LED电路用于传输数据,光电二极管用于接收数据;第二部分是FPGA,这一部分主要包括编码部分。实现编码译码、AD转换、时间同步、以及基于M-4B5B的信号检测判决和误码率计算等功能。课题的主要工作内容:(1)介绍改进的M-4B5B编码思想;(2)利用Verilog HDL编程实现改进的M-4B5B编码;(3)设计可见光通信系统;(4)验证LED电路和光电二极管电路,包括验证本论文中实现的可见光通信系统的解调基本要求和验证可见光通信中高速通信的波形;(5)验证可见光通信收发信模块的有线通信,在进行可见光通信收发信模块综合验证之前,先基于单线来验证可见光通信模块的通信性能;(6)验证整个可见光通信系统以及收发信模块;(7)分析改进的M-4B5B编码方案;(8)将改进的M-4B5B编码跟现有的编码方案进行比较。