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

Tuğcu, Emin

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

Emin TUĞCU (Karedeniz Teknik Üniversitesi, Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümü, Trabzon, Türkiye)

EMO Bilimsel Dergi

11 5

Yıl: 2023 Cilt: 13 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 7 - 12 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 01-08-2023

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

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 Kelime: görünür ışık haberleşmesi renk uzayı renk kaydırmalı anahtarlama birleşim üst sınırı

Performance Analysis of Color Shift Keying Modulation in Different Color Spaces in Visible Light Communication Systems

Öz:

Visible light communication (VLC) systems use the light used for illumination purposes in the visible light band for communication purposes simultaneously. The emitted light should meet the lighting conditions in terms of the human eye's health. In order to meet the lighting conditions in VLC systems, Color shift keying (CSK) modulation is defined, outlined in IEEE 802.15.7. In this study, performance analyses of CSK modulation are performed in CIE 1931, CIE 1960, and CIE 1976 color spaces. The bit -error-rate graphics, comparing union bound and simulation outputs, are presented for the performance evaluation in the AWGN channel. Obtained results show that the color space has a significant effect on the performance of CSK modulation.

Anahtar Kelime: visible light communication color space color shift keying union bound

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] C. E. Shannon, "Communication in the Presence of Noise", Proceedings of the IRE, vol. 37, no. 1, pp. 10 - 21, 1949.
[2] Z. Ghassemlooy, L. N. Alvez, S. Zvanovec, M.A. Khalighi, Visible Light Communications:Theory and Applications, CRC Press, 2017.
[3] T. Komine, M. Nakagawa, ”Fundamental analysis for visible-light communication system using LED lights”, IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 50, no. 1, pp. 100 - 107, 2004.
[4] A. Yeşilkaya, F. Miramirkhani, H. F. Alsan, E. Başar, “Görünür Işık Kanallarının Modellenmesi ve Optik OFDM için Başarım Analizi”, EMO Bilimsel Dergi, vol. 5, no. 9, pp.18-29, 2015.
[5] P. H. Pathak, X. Feng, P. Hu, P. Mohapatra, “Visible light communication and sensing: survey, potential and challenges” IEEE Communication Survey & Tutorials, vol. 17, no. 4, pp. 2047 – 2076, 2015.
[6] H. Elgala, R. Mesleh, H. Haas, “Indoor optical wireless communication: Potential and state-of-the-art”, IEEE Communications Magazine, vol. 49, no. 9, pp. 56 - 63, 2011.
[7] 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.
[8] 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, vol. 47, no. 15, pp. 867 - 868, 2011.
[9] 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, vol. 20, no. 26, pp. B501 - B506, 2012.
[10] 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 Optoelectronics, vol. 9, no. 5, pp. 199 - 206, 2015.
[11] “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.
[12] İ. Yılmaz, M. Güllü, T. Baybura, A. O. Erdoğan, “Renk Uzayları ve Renk Dönüşüm Programı (RDP)”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Mühendislik Dergisi, vol. 2, no. 2, pp. 19-35, 2002.
[13] Y. Wang, X. Huang, L. Tao, J. Shi, N. Chi, "4.5-Gb/s RGB-LED based WDM visible light communication system employing CAP modulation and RLS based adaptive equalization", Optics Express, vol. 23, no. 10, pp.13626 - 13633, 2015.
[14] R. Singh, T. O’Farrell, J. P. R. David, "An Enhanced Color Shift Keying Modulation Scheme for High-Speed Wireless Visible Light Communications", Journal of Lightwave Technology, vol. 32, no. 14, pp.2582 - 2592, 2014.
[15] 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.
[16] E. Tugcu, C. Albayrak, A. Yazgan, K. Turk, “Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonu için Bit Hata Oranı Analizi”, 2018 26th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), pp. 1-4, 2018.
[17] 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.
[18] CIE, “Commission Internationale de lEclairage Proc.” 1931.
[19] 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, vol. 74A, no. 1, pp. 23 - 30, 1969.
[20] J. Schanda , M. Danyi, “Correlated Color-Temperature Calculations in the CIE 1976 Chromaticity Diagram “, Color Research and Application, vol. 2, no. 4, pp. 161 - 163, 1977.
[21] 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, vol. 17, no. 4, pp. 2047 - 2077, 2015.

APA	Tuğcu E (2023). Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. , 7 - 12.
Chicago	Tuğcu Emin Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. (2023): 7 - 12.
MLA	Tuğcu Emin Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. , 2023, ss.7 - 12.
AMA	Tuğcu E Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. . 2023; 7 - 12.
Vancouver	Tuğcu E Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. . 2023; 7 - 12.
IEEE	Tuğcu E "Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri." , ss.7 - 12, 2023.
ISNAD	Tuğcu, Emin. "Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri". (2023), 7-12.

APA	Tuğcu E (2023). Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. EMO Bilimsel Dergi, 13(1), 7 - 12.
Chicago	Tuğcu Emin Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. EMO Bilimsel Dergi 13, no.1 (2023): 7 - 12.
MLA	Tuğcu Emin Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. EMO Bilimsel Dergi, vol.13, no.1, 2023, ss.7 - 12.
AMA	Tuğcu E Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. EMO Bilimsel Dergi. 2023; 13(1): 7 - 12.
Vancouver	Tuğcu E Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri. EMO Bilimsel Dergi. 2023; 13(1): 7 - 12.
IEEE	Tuğcu E "Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri." EMO Bilimsel Dergi, 13, ss.7 - 12, 2023.
ISNAD	Tuğcu, Emin. "Görünür Işık Haberleşme Sistemlerinde Renk Kaydırmalı Anahtarlama Modülasyonunun Farklı Renk Uzaylarındaki Başarım Analizleri". EMO Bilimsel Dergi 13/1 (2023), 7-12.