模擬結果

我們將上述程式碼放入 Matlab 程式中執行後，可以模擬我們設計的實驗在 運作中會產生的一切結果，包含訊號的形式、AC 電源的形態、LED 亮度的變化、

收到訊號的強弱以及眼圖。分別詳細敘述於下:

a.高頻訊號

我們用 AWG 產生的高頻訊號如圖(3-11)所示，他是一個由電腦模擬出來的偽 隨機 2 進制的訊號(PRBS)，經過 Upsampling 及調變到一個弦波上後的結果。如 果將該圖的部分區域放大，即可以得到圖(3-12)的圖形，更能看出我們給出的訊 號示一個隨機 OOK

圖 3 - 11 經過調變的高頻隨機訊號

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圖 3 - 12 放大後經過調變的高頻隨機訊號

b. AC 電源訊號

如圖(3-13)所示，一般室內用電源的 AC 訊號也可以由我們的模擬程式產生 出來，而該 AC 訊號就是一個 60Hz 的低頻弦波訊號。

圖 3 - 13 60Hz 的 AC 交流電源訊號

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c. 供給 LED 之訊號

在我們使用 Bias Tee 的結構將低頻的 AC 電源訊號和高頻的隨機訊號疊加在 一起後，就可以得到要供給 LED 的最終訊號，從圖(3-14)可以看到，該訊號的形 式如同我們預期一般，是一個低頻 AC 訊號，但是該訊號上面嵌有許多的高頻隨 機訊號，因此整體看來不再像是只有 AC 訊號時那樣的平滑，而是變粗了，因為 上面有許多的訊號強弱分佈。如果我們將圖(3-14)局部放大後，就會看到圖 (3-15)，在細部來看，該 AC 電源的弦波訊號上確實有許多隨機分布的 OOK 訊號。

這兩張圖即驗證了我們的實驗設計，使用 Bias Tee 確實可以透過 Super Position 的原理將低頻的 AC 訊號以及高頻的隨機訊號作結合，產生我們想要供給 VLC 系 統中 AC-LED 的具有訊號的 AC 交流電。

圖 3 - 14 嵌有高頻隨機訊號的 AC 交流電源訊號

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圖 3 - 15 放大後嵌有高頻隨機訊號的 AC 交流電源訊號

如果我們將 AC 電源訊號與嵌有高頻訊號的 AC 電源訊號放在一起觀察可以看 到如圖(3-16)所示，兩個在時間軸上的同位子的強度是一樣的，只是一個有載訊 號，一個沒有載訊號而已。

圖 3 - 16 嵌有高頻隨機訊號與未嵌有高頻隨機訊號之 AC 電源訊號比較圖

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d. LED 實際發出之訊號

LED 接收到我們供給的含有高頻訊號的 AC 訊號後，會根據訊的強弱號發光，

其發光產生的光強度與時間的關係如圖(3-17)所示。在該圖中我們可以清楚看到 這是一個完整且單一週期的 AC 交流電訊號的弦波。在兩側及中央的位置 LED 的 光強度會隨著 AC 訊號的震盪而改變，而在改變的同時，因為 AC 訊號上載有高頻 訊號，所以同時間 LED 的光強度也是隨著高頻訊號很快的作改變。如果我們將局 部的圖型放大後可以得到圖(3-18)，可以看出放大後的圖中，LED 發出的光強度 確實隨著高頻訊號的改變而有所改變，其光強度的變化也是跟高頻訊號一樣是一 個隨機的 OOK 訊號。

圖 3 - 17 LED 實際發出的訊號圖

圖 3 - 18 大後的 LED 實際發出的訊號圖

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e. 收到並解調出的訊號

當我用用光偵測器將 LED 訊號收下來後，經過一系列的程序作解調，就會得 到解調後的訊號，如圖(3-19)所示，該訊號照理說應該要和我們最一開始由 AWG 所產生的隨機 OOK 訊號要是一樣的。當我們將其局部放大後會得到圖(3-20)，可 以看到他是一個稍微有點雜訊的 OOK 訊號。

圖 3 - 19 解調後的光訊號

圖 3 - 20 放大後之解調後的光訊號

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f. 眼圖

我們將解調出的訊號去做眼圖，可以得到如圖(3-21)一般的眼圖。

圖 3 - 21 解調後之光訊號的眼圖

由以上的模擬，我們可以知道我們的實驗架構在模擬下是可以成功的藉由 Bias Tee 的功能結合 AC 電源訊號以及高頻隨機訊號的。並且功過傳輸及解調後，

可以成功的解出原始的隨機訊號，其眼圖的開眼率也很高，基本上是一個成功訊 號傳輸系統。