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汽车LED前照灯可见光通信及ETC中应用研究
| 论文题名： | 汽车LED前照灯可见光通信及ETC中应用研究 |
| 关键词： | 汽车发光二极管前照灯;可见光通信技术;电子不停车收费系统;工作效率 |
| 摘要： | LED可见光无线通信具有节能、绿色环保、无电磁干扰等特点，从而成为一种新型的无线通信技术，应用范围十分广泛。国内外主要把它应用在智能交通系统、车联网等领域。在智能交通系统中，电子不停车收费系统的地位变得越来越重要。车辆作为ETC系统的主要组成部分，如果把汽车LED前照灯作为ETC系统可见光通信发射端，那么就可以在照明的同时实现通信的功能，提高ETC系统的工作效率。 本文研究了汽车LED前照灯可见光通信原理及应用范围，针对汽车LED前照灯可见光通信的原理，设计了基于汽车LED前照灯的ETC可见光通信系统和信号调制接入电路。 论文主要完成的工作: (1)设计了基于汽车LED前照灯的ETC可见光通信的接入协议。搭建了ETC系统的可见光通信平台，对原ETC系统射频通信协议DSRC进行了裁剪和改进，保留了与具体通信方式无关的DRSC协议的SSCS子层及以上部分，对裁剪后的PHY层进行了规范，使其满足汽车LED前照灯的技术指标，设计了适合汽车LED前照灯接入ETC系统的可见光通信协议，从而解决了ETC系统中的可见光通信的接入问题，使汽车LED前照灯在ETC系统中照明的同时完成可见光通信功能，从而实现ETC系统的电子不停车收费。 (2)在不改变汽车LED前照灯驱动电路的条件下，设计了调制信号加载接入到汽车LED前照灯驱动电路的调制电路。建立了汽车LED前照灯可见光通信系统的发射端系统，对汽车LED前照灯的驱动电路进行了分析，设计了汽车LED前照灯可见光通信的OOK调制电路，在不改变汽车LED前照灯驱动电路的条件下，将携带用户信息的电信号通过OOK调制电路加载到汽车LED前照灯的驱动电路的PWM调光模块上，从而实现了已调信号和汽车LED前照灯PWM调光的无缝加载，解决了车载用户信号接入汽车LED前照灯的问题。同时，对已调信号对PWM调光的影响和信号加载前后ETC系统的通信性能进行分析，结果表明:汽车LED前照灯进行调光的同时能够保证通信的实现。 (3)分析对照最新出台的IEEE802.15.7可见光通信标准，该标准的物理层类型分为三类，其中PHY I是用于室外可见光通信的。分析可知，将设计的可见光通信ETC系统的接入协议与新出台的IEEE802.15.7标准进行对照比较，结果表明:本文设计的可见光通信的ETC系统中的物理层协议规范与IEEE802.15.7的物理层模式PHY I完全兼容。符合IEEE802.15.7可见光通信标准。 |
| 作者： | 刘涛 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 朱娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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