Un sistema de comunicación de cámara óptica utilizando una novedosa técnica híbrida de desplazamiento de frecuencia y modulación de ancho de pulso para Li-Fi
Autores: Salvi, Sanket; Vasantha, Geetha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un sistema de comunicación de cámara óptica utilizando una novedosa técnica híbrida de desplazamiento de frecuencia y modulación de ancho de pulso para Li-Fi
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Aumento de sistemas de comunicación de luz visible
Fotodiodos
Comunicación óptica de cámara
Modulación híbrida de ancho de pulso de cambio de frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
Con un aumento en los dispositivos conectados a la red, el espectro de Radio Frecuencia (RF) existente se está volviendo altamente saturado. Los sistemas de comunicación no basados en RF han llamado recientemente la atención, ya que pueden considerarse una alternativa a los sistemas basados en RF para algunas aplicaciones. La disponibilidad de componentes electrónicos eficientes y de bajo costo como el Diodo Emisor de Luz (LED), fotodiodo y cámaras ha sido fundamental en la construcción de sistemas de comunicación utilizando luz visible. La comunicación de alta velocidad utilizando luz visible se puede lograr con hardware y software personalizados. La Comunicación por Luz Visible (VLC) utiliza varias propiedades de la luz para codificar datos digitales, que luego se modulan y transmiten a corta distancia al receptor. Los fotodiodos son económicos y proporcionan una implementación de baja complejidad, pero su adopción requiere modificar los dispositivos existentes para alojar sensores dedicados. Por otro lado, en la Comunicación Óptica por Cámara (OCC), se utilizan receptores basados en cámaras existentes para extraer datos codificados utilizando propiedades de la luz como el color, la frecuencia de parpadeo, la intensidad y la polaridad. En este documento, se propone, implementa y evalúa una novedosa técnica de OCC para lograr una mayor robustez utilizando una Modulación Híbrida de Ancho de Pulso de Cambio de Frecuencia (HFSPDM). El rendimiento de la técnica propuesta se compara a corta distancia con la Codificación de Encendido-Apagado (OOK) y la Codificación Binaria de Cambio de Frecuencia-OOK (BFSOOK) debido a requisitos computacionales similares. Se observó que la técnica propuesta utilizaba un 17% menos de cuadros que BFSOOK y proporcionaba un 8% mejor BER que OOK en un entorno de prueba. También admite una comunicación a mayor distancia que OOK, ya que es menos sensible al ruido externo.
Descripción
Con un aumento en los dispositivos conectados a la red, el espectro de Radio Frecuencia (RF) existente se está volviendo altamente saturado. Los sistemas de comunicación no basados en RF han llamado recientemente la atención, ya que pueden considerarse una alternativa a los sistemas basados en RF para algunas aplicaciones. La disponibilidad de componentes electrónicos eficientes y de bajo costo como el Diodo Emisor de Luz (LED), fotodiodo y cámaras ha sido fundamental en la construcción de sistemas de comunicación utilizando luz visible. La comunicación de alta velocidad utilizando luz visible se puede lograr con hardware y software personalizados. La Comunicación por Luz Visible (VLC) utiliza varias propiedades de la luz para codificar datos digitales, que luego se modulan y transmiten a corta distancia al receptor. Los fotodiodos son económicos y proporcionan una implementación de baja complejidad, pero su adopción requiere modificar los dispositivos existentes para alojar sensores dedicados. Por otro lado, en la Comunicación Óptica por Cámara (OCC), se utilizan receptores basados en cámaras existentes para extraer datos codificados utilizando propiedades de la luz como el color, la frecuencia de parpadeo, la intensidad y la polaridad. En este documento, se propone, implementa y evalúa una novedosa técnica de OCC para lograr una mayor robustez utilizando una Modulación Híbrida de Ancho de Pulso de Cambio de Frecuencia (HFSPDM). El rendimiento de la técnica propuesta se compara a corta distancia con la Codificación de Encendido-Apagado (OOK) y la Codificación Binaria de Cambio de Frecuencia-OOK (BFSOOK) debido a requisitos computacionales similares. Se observó que la técnica propuesta utilizaba un 17% menos de cuadros que BFSOOK y proporcionaba un 8% mejor BER que OOK en un entorno de prueba. También admite una comunicación a mayor distancia que OOK, ya que es menos sensible al ruido externo.