基于手机相机的可见光成像通信实验系统设计

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2023, Vol. 41 ›› Issue (6): 1023-1029.

基于手机相机的可见光成像通信实验系统设计

籍风磊^a , 陈少琦^a , 梁楠^b , 迟学芬^a , 李志军^a

吉林大学 a. 通信工程学院; b. 公共计算机教学与研究中心, 长春 130012

收稿日期:2022-11-23 出版日期:2023-11-30 发布日期:2023-12-01
通讯作者: 李志军(1971— ), 男, 长春人, 吉林大学高级工程师, 主要从事无线通信与网络技术研究, (Tel)86-13504456889 E-mail:zhijun@ jlu. edu. cn
作者简介:籍风磊(1983— ), 男, 山东寿光人, 吉林大学工程师, 主要从事嵌入式软硬件开发及可见光成像通信研究, ( Tel)86- 13578922881(E-mail)jifl@ jlu. edu. cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(62271228); 吉林省科技发展计划基金资助项目(20200401147GX); 吉林省高教科研课题基金资助项目(JGJX2021D44); 吉林大学本科教学改革研究基金资助项目(2021XYB116)

Design of Optical Camera Communication Experiment System Based on Camera of Mobile Phone

JI Fenglei ^a, CHEN Shaoqi^a , LIANG Nan ^b, CHI Xuefen ^a , LI Zhijun ^a

a. College of Communication Engineering; b. Public Computer Education and Research Center, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2022-11-23 Online:2023-11-30 Published:2023-12-01

摘要/Abstract

摘要： 针对现有通信工程类专业课程实验大多以仿真为主, 软硬件开发等实操类实验项目不足的问题, 设计了一套基于手机相机的可见光成像通信实验系统。该系统利用上位机编辑信息, 通过 STM32 单片机驱动放大电路, 控制条形 LED(Light Emitting Diode)的高频闪烁, 实现信息的调制和传输。采用手机相机作为接收器, 基于 Android Studio 开发手机应用程序, 实现条带信息采集、解调和解码等功能, 并实时显示发布信息。系统融合嵌入式软硬件开发、 Android 开发等实用型技术, 激发学生的学习兴趣。搭建的实验平台逐步实现编码、调制、传输、解调和解码, 使学生对可见光通信原理有深入的理解, 有助于专业教育理论课程的学习。

关键词: 可见光成像通信, STM32 单片机, Android 系统, 二进制振幅键控调制

Abstract: In order to solve the problem that experiments of communication engineering professional course focus mainly on simulation, and practice are insufficient, a set of optical camera communication experimental system is designed. Using the host computer to edit information, the system employs a STM32 single-chip microcomputer to drive the high-frequency flicker of the strip-typed LED(Light Emitting Diode) illumination via an amplifying circuit, thus realizing the modulated transmission of information. And the mobile phone with a smart camera acts as a receiver to collect, demodulate and decode the strip information to get real-time information to display, which is implemented by a mobile application using Android Studio. The system integrates a variety of professional and practical technologies, such as embedded software, hardware development and Android development, to stimulate students' interest in learning. The experimental platform realizes coding, modulation, transmission, demodulation and decoding step by step, so that students can have a deep understanding of the principle of optical camera communication system through experiments, which is conducive to the study of professional education theory courses.

Key words: optical camera communication, STM32, Android, on-off keying(OOK)modulation

中图分类号:

TP391

籍风磊, 陈少琦, 梁楠, 迟学芬, 李志军. 基于手机相机的可见光成像通信实验系统设计[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2023, 41(6): 1023-1029.

JI Fenglei , CHEN Shaoqi , LIANG Nan , CHI Xuefen , LI Zhijun . Design of Optical Camera Communication Experiment System Based on Camera of Mobile Phone [J]. Journal of Jilin University (Information Science Edition), 2023, 41(6): 1023-1029.

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