Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Tosta, Fernando César Baraviera
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5129
Resumo: This work presents performance analysis of an LED luminaire, applied simultaneously for lighting and communication in visible light communication systems (VLC), indoors ( emphindoor). The performance analysis of an optical concentrator coupled to the luminaire by means of photometric and radiometric measurements is presented, with its characteristics reproduced and simulated in the SolidWorks® and APEX ® pieces of software. The simulations were compared with measurements in the laboratory, aiming to use this software in more realistic predictions of VLC systems and in the analysis of optical components. The results highlight the importance of detailing the optical characteristics of the materials used in the simulations, as well as the need for power calibration of the LEDs. In simulations carried out at 1.70 m distance, illuminance levels of up to 1351.59 lx and BER estimates of: 4.88×10−2 (OOK); 11.99×10−2 (8-QAM); and 17.20×10−2 (16-QAM). Considering a 3.82 dB gain in the reception front-end, the BER estimates improve to: 3.27×10−5 (OOK); 3.90×10−3 (8-QAM); and 27.80×10−3 (16-QAM). Experimentally, a gain of up to 8.59 dB was achieved in the transmission with the use of the optical concentrator.
id UTFPR-12_71ebae4d8b228bc6098e3a6c2974ff21
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/5129
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visívelAnalysis and characterization of luminaire applied in communication by visible lightDiodos emissores de luzLâmpadas de LEDComunicações ópticasMedidas eletromagnéticasFotometriaCalibraçãoMétodos de simulaçãoLight emitting diodesLED lampsOptical communicationsElectromagnetic measurementsPhotometryCalibrationSimulation methodsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOESEngenharia ElétricaThis work presents performance analysis of an LED luminaire, applied simultaneously for lighting and communication in visible light communication systems (VLC), indoors ( emphindoor). The performance analysis of an optical concentrator coupled to the luminaire by means of photometric and radiometric measurements is presented, with its characteristics reproduced and simulated in the SolidWorks® and APEX ® pieces of software. The simulations were compared with measurements in the laboratory, aiming to use this software in more realistic predictions of VLC systems and in the analysis of optical components. The results highlight the importance of detailing the optical characteristics of the materials used in the simulations, as well as the need for power calibration of the LEDs. In simulations carried out at 1.70 m distance, illuminance levels of up to 1351.59 lx and BER estimates of: 4.88×10−2 (OOK); 11.99×10−2 (8-QAM); and 17.20×10−2 (16-QAM). Considering a 3.82 dB gain in the reception front-end, the BER estimates improve to: 3.27×10−5 (OOK); 3.90×10−3 (8-QAM); and 27.80×10−3 (16-QAM). Experimentally, a gain of up to 8.59 dB was achieved in the transmission with the use of the optical concentrator.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Este trabalho apresenta análises de desempenho de uma luminária LED, aplicada simultaneamente para iluminação e comunicação em sistemas de comunicação por luz visível (VLC), em ambientes internos (indoor). Apresenta-se a análise de desempenho de um concentrador óptico acoplado à luminária por meio de medidas fotométricas e radiométricas, com suas características reproduzidas e simuladas nos softwares SolidWorks® e APEX®. As simulações foram comparadas com medições em laboratório, objetivando a utilização desses softwares em predições mais realistas de sistemas VLC e na análise de componentes ópticos. Os resultados ressaltam a importância do detalhamento das características ópticas dos materiais empregados nas simula- ções, bem como a necessidade de calibração de potência dos LEDs. Nas simulações realizadas a 1,70 m de distância foram obtidos níveis de iluminância de até 1351,59 lx e estimativas de BER de: 4,88×10−2 (OOK); 11,99×10−2 (8-QAM); e 17,20×10−2 (16-QAM). Considerando um ganho de 3,82 dB no front − end de recepção, as estimativas de BER melhoram para: 3,27×10−5 (OOK); 3,90×10−3 (8-QAM); e 27,80×10−3 (16-QAM). Experimentalmente foi alcançado ganho de até 8,59 dB na transmissão com o uso do concentrador óptico.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialUTFPRPohl, Alexandre de Almeida Pradohttp://lattes.cnpq.br/9118815178885363Pohl, Alexandre de Almeida Pradohttp://lattes.cnpq.br/9118815178885363Sodré Junior, Arismar Cerqueirahttp://lattes.cnpq.br/1703406475581759Dartora, César Augustohttp://lattes.cnpq.br/9823126897769892Tosta, Fernando César Baraviera2020-08-19T19:36:13Z2020-08-19T19:36:13Z2020-06-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfTOSTA, Fernando César Baraviera. Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5129porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-08-20T06:03:24Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/5129Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-08-20T06:03:24Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível
Analysis and characterization of luminaire applied in communication by visible light
title Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível
spellingShingle Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível
Tosta, Fernando César Baraviera
Diodos emissores de luz
Lâmpadas de LED
Comunicações ópticas
Medidas eletromagnéticas
Fotometria
Calibração
Métodos de simulação
Light emitting diodes
LED lamps
Optical communications
Electromagnetic measurements
Photometry
Calibration
Simulation methods
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
Engenharia Elétrica
title_short Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível
title_full Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível
title_fullStr Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível
title_full_unstemmed Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível
title_sort Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível
author Tosta, Fernando César Baraviera
author_facet Tosta, Fernando César Baraviera
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pohl, Alexandre de Almeida Prado
http://lattes.cnpq.br/9118815178885363
Pohl, Alexandre de Almeida Prado
http://lattes.cnpq.br/9118815178885363
Sodré Junior, Arismar Cerqueira
http://lattes.cnpq.br/1703406475581759
Dartora, César Augusto
http://lattes.cnpq.br/9823126897769892
dc.contributor.author.fl_str_mv Tosta, Fernando César Baraviera
dc.subject.por.fl_str_mv Diodos emissores de luz
Lâmpadas de LED
Comunicações ópticas
Medidas eletromagnéticas
Fotometria
Calibração
Métodos de simulação
Light emitting diodes
LED lamps
Optical communications
Electromagnetic measurements
Photometry
Calibration
Simulation methods
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
Engenharia Elétrica
topic Diodos emissores de luz
Lâmpadas de LED
Comunicações ópticas
Medidas eletromagnéticas
Fotometria
Calibração
Métodos de simulação
Light emitting diodes
LED lamps
Optical communications
Electromagnetic measurements
Photometry
Calibration
Simulation methods
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
Engenharia Elétrica
description This work presents performance analysis of an LED luminaire, applied simultaneously for lighting and communication in visible light communication systems (VLC), indoors ( emphindoor). The performance analysis of an optical concentrator coupled to the luminaire by means of photometric and radiometric measurements is presented, with its characteristics reproduced and simulated in the SolidWorks® and APEX ® pieces of software. The simulations were compared with measurements in the laboratory, aiming to use this software in more realistic predictions of VLC systems and in the analysis of optical components. The results highlight the importance of detailing the optical characteristics of the materials used in the simulations, as well as the need for power calibration of the LEDs. In simulations carried out at 1.70 m distance, illuminance levels of up to 1351.59 lx and BER estimates of: 4.88×10−2 (OOK); 11.99×10−2 (8-QAM); and 17.20×10−2 (16-QAM). Considering a 3.82 dB gain in the reception front-end, the BER estimates improve to: 3.27×10−5 (OOK); 3.90×10−3 (8-QAM); and 27.80×10−3 (16-QAM). Experimentally, a gain of up to 8.59 dB was achieved in the transmission with the use of the optical concentrator.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-08-19T19:36:13Z
2020-08-19T19:36:13Z
2020-06-30
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv TOSTA, Fernando César Baraviera. Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5129
identifier_str_mv TOSTA, Fernando César Baraviera. Análise e caracterização de luminária LED aplicada em comunicação por luz visível. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5129
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498290408226816