Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri

Yıl 2023, Cilt: 13 Sayı: 1, 7 - 12, 23.01.2023

Emin Tuğcu

Öz

Görünür ışık haberleşme (VLC) sistemleri, görünür ışık bandında aydınlatma amaçlı olarak kullanılan ışığı eş zamanlı olarak haberleşme amaçlı olarak da kullanırlar. Yayılan ışığın insan gözünün sağlığı açısından aydınlatma şartlarını sağlaması gerekmektedir. Renk kaydırmalı anahtarlama (CSK) modülasyonu VLC sistemlerinde aydınlatma şartlarının sağlanabilmesi için IEEE 802.15.7 standardında tanımlanmıştır. Bu makalede, CSK modülasyonunun farklı renk uzaylarındaki başarım analizleri gerçekleştirilmiştir. Başarım analizleri için AWGN kanallarda birleşim üst sınırı ve benzetim sonuçlarına ait bit hata oranı grafikleri elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar renk uzaylarının renk kaydırmalı anahtarlama modülasyonunun başarımını etkilediğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

görünür ışık haberleşmesi, renk uzayı, renk kaydırmalı anahtarlama, birleşim üst sınırı

Kaynakça

• C. E. Shannon, "Communication in the Presence of Noise," Proceedings of the IRE, 37(1), pp. 10 - 21, 1949.
• Z. Ghassemlooy, L. N. Alvez, S. Zvanovec, M.A. Khalighi, Visible Light Communications:Theory and Applications, CRC Press, 2017.
• T. Komine, M. Nakagawa, ”Fundamental analysis for visible-light communication system using LED lights,” IEEE Transactions on Consumer Electronics, 50(1), pp. 100 - 107, 2004.
• P . H. Pathak, X. Feng, P. Hu, P. Mohapatra, “Visible light communication and sensing: survey, potential and challenges.” IEEE Communication Survey & Tutorials. 17(4), p. 2047 – 2076, 2015.
• H. Elgala, R. Mesleh, H. Haas, “Indoor optical wireless communication: Potential and state-of-the-art” IEEE Communications Magazine, 49(9), pp. 56 - 63, 2011.
• D. Han, K. Lee, K. Lee, “Transmitting scalable video coding using VLC with color and dimming control to assure QoS," Information Systems, vol. 48, pp. 267 - 273, 2015.
• C. W. Chow, C. H. Yeh, Y. F. Liu, Y. Liu, “Improved modulation speed of LED visible light communication system integrated to mainelectricity network”, Electronics Letters, 47(15), pp. 867 - 868, 2011.
• G. Cossu, A. M. Khalid, P. Choudhury, R. Corsini, E. Ciaramella, "3.4 Gbit/s visible optical wireless transmission based on RGB LED", Optics Express, 20(26), pp. B501 - B506, 2012.
• L, Jia, J. Y. Wang, W. Zhang, M. Chen, J. B. Wang, "Symbol error rate analysis for colour-shift keying modulation in visible lightcomunication system with RGB light-emitting diodes", IET Optoelect-ronics, 9(5), pp. 199 - 206, 2015.
• “IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks–Part 15.7:Short-Range Wireless Optical Communication Using Visible Light,”IEEE Std 802.15.7-2011, 1-309, 2011.
• Y. Wang, X. Huang, L. Tao, J. Shi, N. Chi, "4.5-Gb/s RGB-LED based WDM visible light communication system employing CAPmodulation and RLS based adaptive equalization", Optics Express, 23(10), pp.13626 - 13633, 2015.
• R. Singh, T. O’Farrell, J. P. R. David, "An Enhanced Color ShiftKeying Modulation Scheme for High-Speed Wireless Visible Light Communications", Journal of Lightwave Technology, 32(14), pp.2582 - 2592, 2014.
• R. Singh, T. O'Farrell, J. P. R. David, "Analysis of forward error correction schemes for colour shift keying modulation," 2015 IEEE 26th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC), pp. 575-579, 2015.
• R. Singh, T. O'Farrell and J. P. R. David, "Performance evaluation of IEEE 802.15.7 CSK physical layer", IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps), pp. 1064 - 1069, 2013.
• CIE, “Commission Internationale de lEclairage Proc.” 1931.
• D. B. Judd, G. T. Yonemura, “CIE 1960 UCS Diagram and the Müller Theory of Color Vision”, Journal of Research of the National Bureau of Standarts: Physics and Chemistry, 74A(1), pp. 23 - 30, 1969.
• J. Schanda, M. Danyi, “Correlated Color-Temperature Calculations in the CIE 1976 Chromaticity Diagram “, Color Research and Application, 2(4), pp. 161 - 163, 1977.
• P. H. Pathak, X. Feng, P. Hu and P. Mohapatra, "Visible Light Communication, Networking, and Sensing: A Survey, Potential and Challenges,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, 17(4), pp. 2047 - 2077, 2015.