Görünür Işık Haberleşme Sistemleri için SC-PPM Tekniği Kullanılarak Alıcı-Verici Tasarımı

Alt Taşıyıcılı Darbe Konum Modülasyonu (SC-PPM: Subcarrier Pulse Position Modulation) Görünür IşıkHaberleşme (VLC: Visible Light Communication) sistemleri için kullanılan iletim tekniklerinden birisidir. GIHsistemleri için daha önce yapılan çalışmalar incelendiğinde uygulanabilir bir FPGA (Field Programmable GateArrays: Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri) tabanlı sistem eksikliği gözlemlenmiştir. Bu nedenle yapılançalışmada SC-4PPM için uygulanabilir bir sayısal mimari önerilmiştir. Önerilen mimari FPGA kartı üzerindegerçek zamanlı olarak uygulanmıştır. Ayrıca bilgi bitlerinin alıcı tarafta algılanabilmesi için geleneksel sistemdemodülasyonlu sinyal, bir bant geçiren filtre ve bir alçak geçiren filtreden geçirilmesinden sonra karar devresineuygulanmaktadır. Bu çalışmada bant geçiren filtre alıcı taraftan kaldırılarak bir türev alıcı benzeri yapı ile bilgibitlerinin tahmini gerçekleştirilmiştir. Hem verici hem de alıcı için önerilen mimariler FPGA kartı üzerindeuygulanarak osiloskop üzerinden gerçek zamanlı sonuçlar incelenmiştir. Osiloskop çıktılarına göre önerilen vericive alıcı mimariler başarılı bir şekilde çalışmaktadır.

Transceiver Design for Visible Light Communication Systems by using SC-PPM Technique

Subcarrier Pulse Position Modulation (SC-PPM) is one of the transmission techniques used in the Visible Light Communication (VLC) systems. It is shown that there is a lack about implementation of SC-PPM on FPGA (Field Programmable Gate Arrays) when the literature related to VLC systems is analyzed. Therefore, a practicable digital architecture is proposed for SC-4PPM in the paper. The proposed architecture is implemented on FPGA board for real time applications. In order to detect data bits at the receiver side, moreover, it is applied on decision stage in the traditional system after modulated signal is passed through a band pass filter and low pass filter. In this study, by removing band pass filter from receiver, data bits are estimated via a structure as a differentiator circuit. The architectures proposed for both transmitter and receiver is implemented on FPGA and the real-time results is observed via oscilloscope. According to oscilloscope measurements, the proposed transmitter and receiver structures successfully operate

___

  • [1] Le N.T., Jang Y.M. 2015. Smart color channel allocation for visible light communication. Optical Switching and Networking, 15: 75-86.
  • [2] Khan L.U. 2017. Visible light communication: applications, architecture, standardization and research challenges. Digital Communications and Networks, 3 (2): 78-88.
  • [3] Kadirvelu S., Vijayalakshmi B. 2018. Visible light communication using LED as receiver with the effect of ambient light. Opt. and Quant. Electronics, 50 (15): 1-11.
  • [4] Ndjiongue A.R., Telex M.N.N., Octavia A.D. Ana G.A. 2020. VLC-Based Networking: Feasibility and Challenges. IEEE Network, Early Access Article, 1-8.
  • [5] Sugiyama H., Haruyama S., Nakagawa M. 2007. Brightness Control Methods for Illumination and Visible-Light Communication Systems. Proceedings of the Third International Conference on Wireless and Mobile Communications Physical Communication, 4-9 March, Guadeloupe, pp: 1-6.
  • [6] Yeh C.H., Chow C.W., Wei L.Y. 2019. 1250 Mbit/s OOK Wireless White-Light VLC Transmission Based on Phosphor Laser Diode. IEEE Photonics Journal, 11 (3): 1-6.
  • [7] Lee K., Park H. 2011. Modulations for Visible Light Communications With Dimming Control. IEEE Photonics Technology Letters, 23 (16): 1136-1138.
  • [8] Yoo J.H., Jung S.Y. 2013. Modeling and analysis of variable PPM for visible light communications. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 134 (1): 1-6.
  • [9] Ahfayd M.H., Sibley M.J.N., Mather P.J., Lazaridis P.I. 2017. Visible light communication based on offset pulse position modulation (Offset-PPM) using high power LED. General Assembly and Scientific Symposium of the International Union of Radio Science (URSI GASS), 16-26 August, Gent, pp: 1-4.
  • [10] Liu Y., Zhang G. 2014. A new modulation scheme of visible light communication. Optoelectronics Letters, 10 (4): 273-276.
  • [11] Gancarzy J.E., Elgala H., Little T.D.C. 2015. Overlapping PPM for band-limited visible light communication and dimming. Journal of Solid State Lighting, 3 (2): 1-9.
  • [12] Jeong J.D., Lim S.K., Jang S., Kim M.S., Kang T.G., Chong J.W. 2014. Novel Architecture for Efficient Implementation of Dimmable VPPM in VLC Lightings. ETRI Journal, 36 (6): 905-912.
  • [13] Lee S., Ahn B.G., Ju M.C., Park Y. 2016. A modified VPPM algorithm of VLC systems suitable for fast dimming environment. Optics Communications, 365: 43-48.
  • [14] Din I., Kim H. 2014. Energy-Efficient Brightness Control and Data Transmission for Visible Light Communication. IEEE Photonics Technology Letters, 26 (8): 781-784.
  • [15] Li F., Wu K., Zou W., Chen J. 2015. Optimization of LED's SAHPs to simultaneously enhance SNR uniformity and support dimming control for visible light communication. Optics Communications, 341: 218-227.
  • [16] Li F., Wu K., Zou W., Chen J. 2016. Analysis of energy saving ability in dimming VLC systems using LEDs with optimized SAHP. Optics Communications, 361: 86-96.
  • [17] Lin C., Zhu Y., Zhang Y. 2016. An Appropriate Modulation Scheme for High Density Visible Light Communicaton System. 4th International Conference on Machinery, Materials and Computing Technology, 23-24 January, Hangzhou, pp: 1108-1112.
Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2012
  • Yayıncı: Bitlis Eren Üniversitesi Rektörlüğü
Sayıdaki Diğer Makaleler

Esnek Yol Kaplama Tabakalarında Kullanılan Geri Dönüştürülmüş Beton Agregalarının Ağır Trafik Yükleri Altında Doğrusal Olmayan Davranışının Deneysel ve Sayısal İncelenmesi

Bilal ÖZASLAN, Recep İYİSAN, Merve AKBAŞ, Hadi KHANBABAZADEH

Analysis of Linear Consecutive-2-out-of-n: F Repairable System with Different Failure Rate

Fahrettin ÖZBEY, Gökhan GÖKDERE

Aristotelia subericinella (Duponchel, 1843)’nın (Lepidoptera: Gelechiidae) Yayılışı ve Konukçu Bitkisi Hakkında

Erdem SEVEN, Kesran AKIN

Analysis of Book-borrowing Network using Complex Network Analysis

Volkan TUNALI, Candan TÜMER

Türkiye'de Çevik ve Klasik Yazılım Geliştirme Metodolojilerine Dair Kapsamlı Bir Değerlendirme

Duygu ÇALIŞKAN, Ahmet YAVUZ, Buket DOĞAN, Banu ÇALIŞ

Heavy Metal Tolerance Potential of Aspergillus alliaceus Isolated from a Green Turtle Nesting Site

Esra Deniz CANDAN

Görünür Işık Haberleşme Sistemleri için SC-PPM Tekniği Kullanılarak Alıcı-Verici Tasarımı

Mehmet SÖNMEZ

Karyotype Analysis of Lallemantia Fisch. & C.A.Mey. Species Grown in Turkey: A Detailed Karyotype Asymmetry Study

İrfan EMRE, Osman GEDİK, Murat KURŞAT, Yaşar KIRAN

Modellenen Bir Jet Türbin Pervanesine Uygulanan Kaplamaların Simülasyon Tabanlı Statik Analizi

Serkan ÖZEL, Azeb ÖZCAN

Pd-Au Alaşımında Au Atomunun Konsantrasyonunun Polyhedron Topakları Oluşumu Üzerine Etkisinin Moleküler Dinamik Yöntemle İncelenmesi

Fatih Ahmet ÇELİK