Li-fi sisteminde veri iletimine çoklu yol etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu tezde, Li-Fi sisteminde çoklu yolun veri iletimi üzerindeki etkileri iki şekilde incelenmiştir: MATLAB programı ile simülasyon ve Li-Fi sistemi tasarımı. İlk bölümde, verici ve alıcı arasında çoklu pozisyonlarda dört durum için sinyali gönderme ve alma durumu için parametreler hesaplanmıştır. Deneyler için tipik bir ortamı temsil eden bir oda belirlenmiştir ve görüş hattı (LOS) ve yansıyan sinyalleri (NLOS) takip eden sinyallerin etkisini belirlemek için simülasyon için MATLAB kullanılmıştır. LOS sinyali ile odanın dört duvarından yansıyan sinyaller arasındaki zaman gecikmesi, her bir durum için darbe süresi oranı ve bunun yapılabileceği maksimum veri hızı hesaplanarak belirlenmiştir. Bu simülasyonların sonuçları, Li-Fi sisteminin zaman gecikmesi, alınan sinyalin genliği, darbe süresi ve performansına etkisi üzerinden yansıyan sinyallerin alınan sinyali nasıl etkilediğini açıklamıştır. Maksimum OOK veri hızı veren bir sürede bir darbe yapılabilir. Verici ve alıcının en iyi konumu, maksimum veri hızı 105.93Mb/sn olan odanın merkezinde idi. İkinci bölüm, verici bölümündeki ana elemanları STM32F429 mikrokontrolör, transistör ve LED'ler ve alıcı bölümünde fototransistör ve OP-AMP AD848 elemanları kullanılarak Li-Fi sisteminin verici ve alıcısının tasarımıdır. Verici ve alıcı için sinyaller ölçülmüştür; yansıyan sinyallerin (NLOS) etkisini incelemek için iki ayna kullanılmıştır. Bu deneyin sonuçları, yansıyan sinyallerin (NLOS) alınan sinyalin genliğini artırarak alınan sinyali nasıl etkilediğini açıklamıştır.

This thesis describes the effects of the multipath on data transmission over the Li-Fi system by two ways: they were by simulation by MATLAB program and design the Li-Fi system. First way was by calculating parameters for four cases of the sending and receiving signals between the transmitter and receiver in multiple positions. We set a room that represents a typical environment for our experiments, and use MATLAB for simulation to determine the effect of signals following direct line of sight (LOS) and reflected signals, or non-line of sight (NLOS). We determined the time delay between the LOS signal and the reflected signals from the four walls of the room with calculating the pulse duration rate for each case and maximum data rate that we can make it. The results of this simulation explained how the reflected signals affect the received signal by effected on the time delay, amplitude voltage of received signal, pulse duration and impact of the performance of the Li-Fi system. The LOS signal takes precedence over all reflected signals, but the last reflected signal causes extra time. So we could make a pulse in duration that giving maximum data rate of OOK. The best position of the transmitter and the receiver were in the center of the room that we can make maximum data rate 105.93 Mb/s.The second way was by design the transmitter and the receiver of the Li-Fi system by using the main elements in the transmitter section as the microcontroller STM32F429IDISCOVERY, transistor, LEDs and used the elements; phototransistor and OP-AMP AD848 in the receiver section,. The signals for the transmitter and the receiver were measured; we used two mirrors to study the effect of the reflected signals (NLOS). The results of this experiment explained how the reflected signals (NLOS) affect on the received signal through increasing the amplitude voltage received signal.