• 전력전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.358-365
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• 2011

LED는 친환경적 특성, 긴 수명, 우수한 효율 등의 장점이 있어 최근 기존의 백열전등 및 형광등을 대체하는 조명 수단으로 각광받고 있다. 또한, LED는 전기를 빛으로 변환하는 속도가 굉장히 빠른 반도체로 정보의 변조 및 인코딩이 용이하기 때문에 통신 소자로서 활용이 가능하다. 이를 이용하여 기존의 조명 기능을 수행함과 동시에 부가적으로 근거리 무선 통신을 수행하는 것을 가시광 통신 시스템이라 한다. 기존의 전압원 구동 가시광 통신 시스템의 경우, 스위치의 선형 영역 구동으로 인해 전력 변환 효율의 저하 및 발열이 심각하였다. 본 논문에서는 스위치를 스위칭 영역에서 구동시킴으로써 전력 변환 효율과 발열의 획기적인 개선이 가능한 고효율 스위칭 방식의 LED 드라이버를 제안한다. 또한 3MHz 무선 오디오 통신 시스템에 제안된 20W급 LED 드라이버를 적용하여 그 타당성을 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1375-1381
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• 2010

발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 p형과 n형의 반도체 접합에서 다이오드양단에 전압을 가하여 정공과 전자가 접합부분에서 결합하면서 그 밴드갭만큼의 에너지가 빛으로 발광되는 현상을 이용한 다이오드 소자의 일종이다. 최근 고휘도 LED소자가 신호등이나 어선의 집어등 등에서 기존의 백열전구를 대체하고 있으며, 또한 디스플레이분야에서도 LCD와 더불어 광범위하게 사용되고 있다. 또한 LCD 디스플레이의 백라이트로 사용되기 시작하면서 새로운 영역으로 응용분야가 개척되고 있다. 한편으로는 가시광영역의 LED 소자의 빛에 디지털 정보를 실어서 보내는 LED 통신기술이 주목을 받게 되면서, 조명이나 디스플레이기능과 동시에 디지털 정보를 전달하는 분야에 적용되는 노력이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 LED통신시스템을 위한 기반 기술들을 살펴보고, LED통신의 응용분야에 대하여 고찰해보고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.571-579
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• 2019

가시광통신은 조명과 통신을 동시에 수행하므로, 데이터 전송과정에서 광전력의 변동으로 인하여 발생하는 플리커를 방지함과 동시에 조명제어 기능을 갖추는 것이 중요하다. 본 논문에서는 플리커를 방지하고 조명제어를 위하여 맨체스터코드를 사용하였다. 송신부에서는 맨체스터코드의 듀티율을 사용하여 LED의 조명을 제어하였고, 수신부에서는 RC-고역통과필터의 가장자리 스파이크 신호를 사용하여 인접된 잡음광을 차단하고 맨체스터코드를 복구하였다. 실험에서 LED 빛은 플리커가 없는 상태를 유지하였고, 맨체스터코드의 듀티율을 변경함으로써 평균 광전력을 CW LED 광의 약 8~68 % 의 범위에서 제어하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.413-419
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• 2023

LED는 조명뿐만 아니라 휴대폰, 자동차, 디스플레이 등과 같은 다양한 분야에 널리 사용되고 있으며, LED 조명과 통신이 융합된 가시광 통신(VLC)이 크게 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 일반적인 차량에서 사용되고 있는 적색, 황색 LED를 이용하여 차량 간(V2V) 데이터를 전송할 수 있는 차량 간 가시광 통신시스템을 직접 구현하고 실험하였다. 전위 차량에서 수집된 데이터와 속도 데이터인 서로 다른 데이터들을 차량의 후미등인 적색, 황색 LED를 이용해 NRZ-OOK로 변조하여 가시광으로 각각 전송했으며, 광 검출기(PD)는 가시광 신호를 수신하여 데이터를 복원한다. 형광등과 자연광의 간섭 광의 영향을 감소시키기 위해, 간섭제거를 위한 PD를 설치하였으며, 편광필터와 차동증폭기를 이용한 간섭제거기를 사용하였다. 제안된 가시광 통신시스템이 이상적인 경우, 실내 그리고 실외환경에서 성능을 분석하였다. 실외환경에서 약 30[cm]거리를 유지하고 4800[bps] 전송속도를 갖는 차량 간 데이터전송에서 적색 LED는 약 13.63[dB], 황색 LED는 약 11.90[dB]의 성능 향상을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.905-910
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• 2010

본 논문에서는 조명용 LED(Light Emitting Diode)의 스위칭 구동 회로를 이용한 변조 기법으로 조명 기능과 무선 통신 기능을 동시에 수행하는 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 시스템을 제안하였다. 본 방식은 기존의 선형 영역에서 동작하는 LED 구동 회로를 갖는 가시광 통신 시스템에 비해 고효율이므로 고출력의 조명용 LED 시스템에 적용할 수 있는 장점이 있다. 제안된 시스템의 유용성을 입증하기 위하여 디지틀 방식의 오디오 시스템을 채용하여 가시광 통신 시스템을 구현하고, 그 실험 결과를 제시함으로써 제안된 방식의 우수성을 검증하였다. 실험 결과, 제안 회로의 시작품은 특별한 광필터 없이 20 W급 조명을 사용해서 약 1.5 m의 반경에서 최대 10 Mbps의 데이터 전송률을 달성하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권5호
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• pp.114-120
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• 2009

In outdoor visible light communication channels and LED road illumination communications for the intelligent transport systems (ITS), inter symbol interference (ISI) due to multipath propagation prevents high data rate transmission. Indoor wireless optical communication systems utilizing white LED lights and on the road illumination have been studying about it. Generally, plural lights are installed in room and considered to the traffic information system using existing LED traffic lights. Therefore, their optical path difference must be considered. In this paper, the influence of an optical path difference has been investigated and two approaches against this problem are introduced. One uses on-off keying, return-to-zero (OOK-RZ) coding and the other uses optical orthogonal frequency division multiplexing(OFDM).

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제19권4호
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• pp.269-275
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• 2021

Light-emitting diodes (LEDs) are modulated using a square wave pulse sequence for flicker prevention and dimming control in visible light communication (VLC). In a VLC transmitter, the high and low bits of the non-return-to-zero (NRZ) data are converted to two square waves of different frequencies, which continue for a finite time defined by the fill ratio in an NRZ bit time. As the average optical power was kept constant and independent of data transmission, the LED was flicker-free. Dimming control is carried out by changing the fill ratio of the square wave in the NRZ bit time. In the experiments, the illumination of the LED light was controlled in the range of approximately 19.2% to 96.2% of the continuous square wave modulated LED light. In the VLC receiver, a high-pass filter combined with a latch circuit was used to recover the transmitted signal while preventing noise interference from adjacent lighting lamps.

• 센서학회지
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• 제21권6호
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• pp.429-433
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• 2012

In this paper, we reduced the optical noise interference in a visible light communication system using two color LEDs. In the transmitter, the original and the inverted signals of the transmitted data modulated a red LED and a blue LED, respectively. In the receiver, a differential detector which is composed of two photodetectors and an optical red filter detected the mixed signal radiated from the two LEDs. In an environment that the optical noise from a fluorescent lamp exists, the signal-to-noise ratio in this system was improved by about 20dB compared to that in the conventional system which uses a single LED and a single photodetector.

• 센서학회지
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• 제27권3호
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• pp.143-149
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• 2018

In this paper, we introduce an edge-spike modulation method for visible light communication (VLC). This method is effective in preventing LED flicker and 120 Hz noise interference in base-band VLC. In the VLC transmitter, edge-spikes are generated by passing the digital data through a simple RC-high pass filter (HPF). The LED modulation of the edge-spikes does not change the average power of the LED light; thus it prevents LED flicker. In the VLC receiver, the 120 Hz noise from other lighting lamps is easily eliminated by RC-HPF, while the edge-spike signal is detected normally. In our experiment, the message of an air-quality sensor was successfully transmitted using edge-spike modulation. This structure is useful in constructing, e.g., wireless gas monitoring sensor systems to warn and prevent harmful gas leakage accidents in buildings using LED light.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.797-798
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• 2012

본 연구는 TFT-LCD모듈 기반으로 LED가시광통신용 영상신호 전달 시스템을 구현하고 디지털 신호에 대한 성능 분석을 하기 위한 연구이다. LED 조명은 빛을 이용해 데이터를 전송 가능하여 가시광통신을 할 수 있으며 LED의 재료와 구성 물질에 따라 다른 파장의 빛을 제어 할 수 있다. 이러한 LED 효율과 기존 TFT-LCD모듈에 LED 및 가시광센서를 접목한 송 수신기 센서를 구성하여 예측 및 통신 거리에 대해 나타내고 응용방법과 문제점 등에 대해서 확인하고자 한다. 또한 TFT-LCD의 기술과 차세대 기술인 LED 가시광통신을 접목함으로써, 유비쿼터스 등의 다양한 통신에 응용함으로써 기술적인 실현 가능성을 확인 하고자 한다.