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基于LED信號(hào)的車(chē)-車(chē)通信系統(tǒng)

近年，基于發(fā)光二極管（LED）的光學(xué)無(wú)線通信（OWC）技術(shù)得到應(yīng)用。介紹了一種光學(xué)車(chē)-車(chē)（V2V）通信系統(tǒng)，其基于光學(xué)無(wú)線通信技術(shù)，使用LED作為信號(hào)發(fā)射器，使用攝像頭作為信號(hào)接收器。信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)包括一個(gè)LED陣列單元和控制器，控制器收集各種數(shù)據(jù)并進(jìn)行分包，然后編碼發(fā)送。陣列單元由10×10 個(gè)LED組成，照明功率高達(dá)4W。系統(tǒng)中的LED使用870nm的近紅外（NIR）LED，能夠進(jìn)行高達(dá)55MHz的高速調(diào)制。攝像頭中使用了一個(gè)特殊的CMOS圖像傳感器，即光學(xué)通信圖像傳感器（OCI）。OCI具有“通信像素（CPx）”，可以及時(shí)地響應(yīng)光照強(qiáng)度的變化，將“圖像標(biāo)志”通過(guò)回路輸出，當(dāng)然OCI響應(yīng)的是高強(qiáng)度光照，例如LEDs。通過(guò)這兩項(xiàng)技術(shù)，OCI通過(guò)攝像頭能夠提供高達(dá)10Mb/s的信號(hào)接收率，以及LED信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。使用“圖像標(biāo)志”的LED信號(hào)檢測(cè)方法能夠有效地過(guò)濾掉多數(shù)圖像中不必要的對(duì)象，且能夠達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。由于使用“標(biāo)志圖像”監(jiān)測(cè)LED的方法，因此利用攝像機(jī)在戶外環(huán)境下準(zhǔn)確地檢測(cè)LED信號(hào)是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。通過(guò)戶外實(shí)車(chē)試驗(yàn)，主車(chē)各種內(nèi)部數(shù)據(jù)（如車(chē)速等）和圖像數(shù)據(jù)（320×240分辨率，彩色）能夠成功發(fā)送，從車(chē)能夠以13幀/s的速度成功接收對(duì)面車(chē)輛的圖像。此外，通過(guò)結(jié)合通信數(shù)據(jù)和圖像處理，還能使系統(tǒng)具有測(cè)量車(chē)輛間距的能力。

刊名：IEEE Photonics Journal（美）

刊期：2014年第10期

作者：Isamu Takai et al

編譯：陳鵬飛