| 姓名 |
劉文元(Wen Yuan)
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畢業系所 |
光電科學研究所碩士在職專班 |
| 論文名稱 |
自由空間光通訊傳輸NTSC影像訊號之研究
(The research of Free Space Optical Communication for NTSC signal)
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| 檔案 |
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| 摘要(中) |
本文的研究目的為探討自由空間中利用光傳輸NTSC影像訊號的特性。係利用發光二極體為發射端，而光電接收二極體做為接收端，經由空氣從發射端傳送至接收端，來傳輸NTSC影像訊號。
本系統採用振幅調變的方式來作訊號的調變，並經由濾波器來有效隔絕一般低頻背景光的環境干擾。然而，發射光源選取可見光二極體的優點，在易於實驗時用肉眼判斷傳輸是否中斷等狀況，於實際運用時可用紅外光取代，並可藉由增加發射功率，以延長通訊距離。
因此選定自由空間中光傳輸作為研究之方向，探討自由空間中光的傳輸行為，及利用電性的方式控制信號輸出行為，我們並利用自動增益放大器，使信號落於後級電路可以接受的電性範圍之內，而擴大了信號接收的範圍，目前本論文可將通訊距離延長至約一公尺。 |
| 摘要(英) |
In this study, we considered the communication characteristics ofan NTSC imaging signal in free space by light transmission. Toaccomplish this purpose we used an LED and a photodiode as thetransmitter and the receiver, respectively.
The amplitude of the signal was modulated in our system and thelow frequency background noise isolated by an electrical filter. Thechoice of a visible-light LED as our light source made it easy to checkif signal transmission had stopped, however this could be replaced byan infrared LED, in which case we could extend the communicationdistance by enhancing the power of the LED.
In addition, we also used an auto-gain amplifier to adjust thesignal of the post-circuit, to keep it within an acceptable range. Thisalso expanded the range of the received signal. In our experiments thecommunication distance was about 1 meter. |
| 關鍵字(中) |
★ 光通訊 |
關鍵字(英) |
★ Optical communication |
| 論文目次 |
摘 要........................................i
Abstract.....................................ii
誌 謝........................................iii
第1章 緒論...................................1
1.1 發展背景.................................1
1.2 發展動機.................................4
1.3 論文大綱與安排...........................5
第2章 FSO工作原理............................7
2.1 LED發光簡介..............................7
2.1.1 LED工作之原理..........................8
2.1.2 LED之驅動原理..........................9
2.1.3 等效電路...............................9
2.2 光電二極體接收器簡介.....................11
2.2.1 光電二極體接收原理.....................11
2.2.2 等效電路...............................12
2.2.3 光電二極體雜訊.........................13
2.2.4 光二極體的電路接法.....................14
2.2.4.1 光伏模式.............................14
2.2.4.2 光電流模式...........................15
2.3 AM類比通訊原理...........................15
2.3.1 AM通訊的簡介...........................15
2.3.2 AM的定義...............................16
2.3.3 AM的數學模型...........................17
2.3.4 調變指數對AM波形的影響.................20
2.3.5 同步解調（Coherent detection）.........22
2.3.6 包跡解調（Envelope detection）.........24
2.3.6.1 包跡解調使用條件.....................24
2.3.6.2 動作原理.............................24
2.3.7 電容與電阻的影響.......................25
第3章 實驗設計...............................27
3.1 自動增益放大簡介.........................27
3.1.1 自動增益放大原理.......................28
3.2 LED發設端設計簡介........................30
3.2.1 振盪電路...............................31
3.2.2 除頻電路...............................32
3.2.3 濾波電路...............................32
3.2.4 影像輸入電路...........................33
3.2.5 乘法電路...............................33
3.2.6 LED發射線路............................33
3.3 光電二極體接收端設計簡介.................34
3.3.1 光二極體接收電路.......................34
3.3.2 AGC電路................................36
3.3.3 AM解調線路.............................37
第4章 實驗...................................38
4.1 實驗說明.................................38
4.2 實驗所需之設備...........................38
4.3 實驗步驟.................................39
4.4 實驗之定性觀察...........................40
4.5 實驗數據與分析...........................45
第5章 結論...................................49
參考文獻.....................................51
附錄.........................................53
附錄1 LED發射端電路圖........................53
附錄2 LED發射端元件表........................54
附錄3 Photo diode接收端電路圖................55
附錄4 Photo diode接收端元件表................56
中英文名詞對照...............................57 |
| 參考文獻 |
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[22] 賈志靜，高頻電路分析與設計，全華科技圖書，1998。 |
| 指導教授 |
孫慶成(Ching-Cherng Sun)
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審核日期 |
2007-12-20 |
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