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Flicker Prevention Using Byte-Inversion in OOK Modulated Visible Light Data Transmission

OOK변조된 가시광 데이터전송에서 바이트반전을 이용한 플리커 방지

  • Lee, Junho (Dept. of Electronics and IT Media Engineering, Seoul National University of Science and Technology)
  • Received : 2020.06.05
  • Accepted : 2020.06.12
  • Published : 2020.06.30

Abstract

In this study, we used byte-inversion transmission method to prevent the flicker of lighting source in a visible light data communication link. In the transmitter, the non-return-to-zero (NRZ) signal with 9.6 kbps was on-off keying (OOK) modulated with a 100 kHz square wave carrier and byte-inversion signal was added after each byte to make the average optical power of the light-emitting diode (LED) constant. In the receiver, we used a band-pass filter to eliminate the interference of the 120 Hz noise which was induced from the adjacent light lamps, and an OOK demodulator to recover the original NRZ signal This scheme is useful in constructing wireless data networks using the illumination of visible light lamps.

본 논문에서는 가시광을 사용하는 데이터 통신에서 광원의 플리커를 방지하기 위하여 On-off keying(OOK) 변조와 바이트반전 전송방식을 사용하였다. 송신부에서는 100 kHz의 구형파 전압을 부반송파로 사용하여 9.6 kbps의 기저대역 non-return-to-zero (NRZ) 입력데이터를 OOK 변조하고, 데이터의 비트열 형태에 관계없이 LED의 평균 광전력이 항상 일정하게 유지되도록 바이트반전 신호를 부가하여 전송하였다. 수신부에서는 대역통과 필터를 사용하여 주변의 120 Hz 잡음광의 간섭을 소거하고 OOK복조기를 사용하여 NRZ 형태의 원 신호를 복구하였다. 이러한 구조는 가시광 램프의 조명을 이용하여 근거리의 무선데이터 네트워크를 구축하는 데에 유용하다.

Keywords

References

  1. T. Komine and M. Nakagawa, "Fundamental analysis for visible-light communication system using LED lights," IEEE Trans. Consum. Electron., vol.50, no.1, pp.100-107, 2004. DOI: 10.1109/TCE.2004.1277847
  2. S. Rajagopal, R. D. Roberts, S. K. Lim, "IEEE 802.15.7 visible light communication: modulation schemes and dimming support," IEEE Comm. Mag., vol.50, no.3, pp.72-82, 2012. DOI: 10.1109/MCOM.2012.6163585
  3. S. H. Lee, "A passive transponder for visible light identification using a solar cell," IEEE Sens. J., vol.15, no.10, pp.5398-5403, 2015. DOI: 10.5369/JSST.2014.23.4.2384
  4. Z. Ong, W. Y. Chung, "Long Range VLC Temperature monitoring system using CMOS of mobile device camera," IEEE Sens. J., vol.16, pp.1508-1509, 2016. DOI: 10.1109/JSEN.2015.2506907
  5. C. Yao, Z. Guo, G. Long, and H. Zhang, "Performance Comparison among ASK, FSK and DPSK in Visible Light Communication," Opt. Photonics J., Vol. 6, no.8B, pp.b150-154, 2016. DOI: 10.4236/opj.2016.68B025
  6. A. M. Cailean and M. Dimian, "Current Challenges for Visible Light Communications Usage in Vehicle Applications: A Survey," IEEE Commun. Surv. Tutor., Vol.19, no.4, pp.2681-2703, 2017. DOI: 10.1109/COMST.2017.2706940
  7. F. Yuan, "Design techniques for ASK demodulators of passive wireless microsystems: a state-of-theart review," Analog Integr. Circ. Sig. Process, vol. 63, no.1, pp.33-45, 2010. DOI: 10.1007/s10470-009-9379-6