I n d on e s i an   Jo u r n al   of   El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   3 ,   M a r c 20 20 ,   pp.   1 3 48 ~ 13 54   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 3 . pp 13 4 8 - 1354       1348       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Hi g h   sp e e d   t r a n sm i ssi o n   of   si g n a l   l e v e l   f o r   w h i t e   l i g h t   e m i t t i n g   d i o d e   ( L E D )   as   a   t r a n sm i t t e r   d e v i c e   by   u s i n g   m o d i f i e d     p h a se   e q u a l i z a t i o n       M aad   M.   M i jw i l   C o m put e r   E ng i ne e r i ng   T e c hni qu e s   D e p a r t m e n t ,   B a g hd a d   C o l l e g e   of   E c o n o m i c s   S c i e nc e s   U ni v e r s i t y ,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J ul   1 1 ,   20 19   R e v i s e d   A ug   1 ,   2019   A c c e pt e d   S e p   25 ,   201 9       V i s i bl e   l i g ht   c o m m uni c a t i o n   ( V L C )   a l s o   kno w n   as   " L i - F i " ,   u s e s   s t a nda r d   L E D s   to   t r a ns m i t   d a t a   s uc h   as   i nf o r m a t i o n,   i m a g e s ,   m us i c ,   a n d   v i de o s .     T he   f i r s t   L E D   w a s   de v e l o pe d   in   1927   by   O l e g   V l a di m í r o v i c h   L ós e v   ( 1903 - 1942 ) ,   ho w e v e r   it   w a s   no t   us e d   in   t he   i ndu s t r y   unt i l   t he   1960 s .   In   t hi s   p a pe r ,   w i l l   de s c r i b e   t h e   i m p l e m e n t a t i o n   of   M o di f i e d   P ha s e   E q ua l i z a t i o n   ( M P H )   on   v i s i b l e   w h i t e   L E D   l a m ps   s i g na l   b e c a us e   i t ' s   ha s   s l o w   t r a ns i t i o n   t i m e   t ha t   s e v e r e l y   l i m i t s   in   t h e   c o m m uni c a t i o n   s y s t e m   da t a   s pe e ds   w i t h   p ha s e   e qua l i z a t i o n   t ha t   i nc r e a s e s   t he   b a ndw i dt h   of   t he   L E D   m o dul a t i o n .   E m pl oy   t w o   f i l t e r s   w i t h   M o di f i e d   P ha s e   E qua l i z a t i o n:   f i r s t ,   C o m pl e m e n t a r y   ( C )   f i l t e r   to   c o m bi ne   be t w e e n   a l l   ki nds   m o v i ng   s i g na l s   a n d   s e c o nd,   f i ni t e   i m pu l s e   r e s po ns e   ( F I R )   f i l t e r   to   o bt a i n   a l l   c o e f f i c i e nt s   t ha t   r e s p e c t i v e .   I m pl e m e nt a t i o n   in   t w o   pha s e s :   f i r s t ,   f r e que nc y   150K H z   w i t h   num b e r   of   s i g na l s   1 50 00   s i g na l s   a nd   s e c o nd,   do ub l i ng   f r e que nc y   300K H z   w i t h   n um be r   of   s i g na l s   300 00   s i g na l s   of   L E D s   w i t ho ut   l o s i ng   t he i r   m a i n   f unc t i o na l i t y   as   i l l um i na t i o n   s o ur c e s .   Ke y w or ds :   E qua l i z a t i o n   V i s i b l e   l i g ht   c o m m u ni c a t i o n     W h i t e   l i g h t   e m i t t i n g   di o de     C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   of   A dv anc e d   E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M a a d   M.   M i j w i l ,   Co m put e r   E n gi n e e r i n g   T e c hn i q ue s   D e pa r t m e nt ,   B a gh d a d   Co l l e ge   of   E c o n o m i c s   S c i e n c e s   U n i v e r s i t y ,   Ira q .   E m a i l :   m a a d a l na i m i y @ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     S i n c e   t h e   e n o f   t h e   20 th   c e nt u r y ,   a   s o c i e t y   h a s   c h a nge d.   D a t a   a r e   b e c o m i n i n c r e a s i n gl y   i m po rt a nt   a n s y m bo l i c   of   t h e   di gi t a l   r e v o l ut i o n   [1] .   D a t a   t ra n s m i s s i o n   i s   o n e   of   t h e   c o rn e r s t o n e s   of  de v e l o pm e n t ,   w i t h o ut   t h e   a b i l i t y   t o   s e n i n f o r m a t i o b a c a n f o r t h   b e t w e e n   t e c hni c a l   de v i c e s ,   t h e   di g i t a l   r e v o l ut i o n   w o ul d   b e   un t h i n k a b l e   [2] .   T h e   l a t t e r   ha s   m e a n w h i l e   c o ve r e a l l   a r e a s   o l i f e   fo r   c o m m uni c a t i o n   b e t w e e n   i n di v i du a l s   a s   w e l l   a s   i n   e n t r e p r e n e u r i a l   p r o c e s s e s   [3] .   N ow a da y s ,   a   l o t   o f   r e s e a r c h e r s   a r e   w o r ki n o t h e   de v e l o pm e n t   o l i g ht - e m i t t i n d i o de   (L E D l i g ht i ng  s y s t e m   [ 4 ].   T h e   l i g h t i n g   of   a   h o m e ,   o ff i c e   o r   pub l i c   s pa c e   c a n t   b e   us e d   o n l y   t o   ge n e r a t e   s e n s a t i o n s   a n h a v e   a   c o r r e c t   v i s i b i l i t y   of   t h e   s pa c e ,   b ut   a l s o   fo r   t h e   t ra n s m i s s i o n   o f   da t a .   T h i s   i s   po s s i b l e   t ha n ks   t o   t h e   t e c hn o l o g y   c a l l e V i s i b l e   L i ght   Co m m u n i c a t i o n   (V L C),   w hi c h   us e s   l i g h t   e m i t t e by   a n   L E D   t o   e xc h a nge   t h o us a n ds   o f   da t a   t o   c om put e r s ,   c e l l   p h o n e s   o r   t a b l e t s .   M e a n w hi l e ,   w e   e n c o un t e r   L E D s   e ve r y w h e r e ,   n o   m a t t e r   i f   t ra f f i c   l i gh t s ,   t e l e v i s i o n   o r   l i g h t i n i n   p ri v a t e   a n b us i n e s s   a r e a s .   D ue   t o   t h e i r   l o n l i f e ,   t h e i s m a l l   s i z e   a nd  t h e   v a ri e t y   o f   s h a pe s   a n c o l o r   s pe c t rum s ,   L E D s   ha v e   pr e v a i l e i a   s h o rt   t i m e   c o m pa r e t o   l i g ht   b ul b s ,   h a l o ge n   a n d   e n e r gy - s a vi n l a m ps   [5]   W h i t e   L E D s   a r e   c o n s i de r e a s   a   m a j o r   c a n di d a t e   f o r   f ut ur e   i l l u m i na t i o n   [ 6 ] .   D ue   t t h e   po t e n t i a l   f o r   s i m ul t a n e o us   us e   o t h e s e   l i g h t   s o ur c e s   fo r   l i g ht i n a n c o m m u ni c a t i o n,   v i s i b l e - l i g h t   c o m m u ni c a t i o n s   h a v e   b e e n   a   s ub j e c t   of   i n c r e a s i ng  r e s e a r c h   a n de v e l o pm e n t   a c t i v i t i e s   [ 7 ].   L i g h t - e m i t t i n d i o de s   (L E D s c o n s i s t   of  s e m i c o n duc t o r   c r y s t a l   l a y e r s   de p e n di ng  o n   t h e   m a t e ri a l   w hi c h   i s   us e d,   t h e   w a ve l e n gt h s   o f   l i gh t   e m i t t e w h e a   c urr e n t   f l o w   t h r o ug h   i n   o n e   di r e c t i o n,   c a l l e t h e   f o r w a r di r e c t i o n   (e l e c t r o l u m i n e s c e n c e [ 8 ].   T h e   l i g h t   u of   a n   i n d i v i dua l   d i o de   e i t h e r   r e d ,   g r e e n   o r   b l ue .   W h i t e   l i g ht   c a n   b e   o b t a i n e f r o m   t h i s ,   by   a   v a r i o us   w a y   [ 9 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H i gh  s p e e d   t r a ns m i s s i on   of   s i gn al   l e v e l   f or   w hi t e   l i ght   e m i t t i ng  d i ode   ( L E D )   as   …  ( Maad  M.   M i j w i l )   1349   In   t h e   pa s t ,   l i g h t - e m i t t i ng  di o de s   h a v e   m a i n l y   s e r v e a s   c o l o r f ul   b ut   di m l y   l i t   s i g n a l   l a m ps   [ 10 ] .     A f t e r   de c a de s   of   r e s e a r c h   a n de v e l o pm e n t ,   t h e   di gi t a l l y   c o n t r o l l a b l e ,   e n e r gy - s a v i n l i g ht   b ul b s   a r e   r e v o l ut i o n i z i n g   l i g ht i n g   by   r e pl a c i n g   o b s o l e t e ,   i n e f f i c i e n t   l i g ht   b ul b s   [ 11 ].   T h e   e xi s t i n g   p r o b l e m s   i n   i m pl e m e n t i n a n y   V L s y s t e m   a nd  i t ’s   n e c e s s a r y   t o   t a ke   t h e   c o n s i de r   t h e   fo l l ow i n l i m i t a t i o n s :   T h e   L E D   s i g n a l   a s   t ra n s m i t t e r   h a s   a   s l o w   s w i t c h i n s pe e d,   w h i c h   l i m i t s   t h e   t r a n s m i s s i o n   s pe e o f   t h e   s y s t e m   [ 12 ].   T h e   l i g h t   i n f o r m a t i o n   w hi c h   t r a n s m i t t e f r o m   t h e   L E D   w i l l   b e   w e a ke n e (f a di n g)  w h i l e   t r a n s m i t t e o n   t h e   f r e e   s pa c e   c h a nn e l ,   i t   m e a n s   t h e   f a r t h e r   t h e   di s t a n c e   of   t h e   r e c e i v e r ,   t h e   w e a ke r   t h e   s i g n a l   r e c e i v e d,   a n t h e   i n f o r m a t i o n   m a y   n o t   b e   r e c e i ve a t   a l l   [ 13 ].   T h e   r e c e i ve r   i s   i l l u m i na t e by   e n e r gy   s o ur c e s   s uc h   a s   a m b i e n t   l i g h t ,   na t u r a l   s unl i g ht ,   f l uo r e s c e n t   l a m l i g ht   a n i n c a n de s c e n t   l a m l i g ht ,   t h e s e   s o ur c e s   c a us e   v a r i a t i o n   i n   t h e   r e c e i v e p h o t o c urr e n t   t ha t   i s   n o t   r e l a t e t o   t h e   t ra n s m i t t e s i g n a l ,   w h i c h   r e s ul t s   i a a ddi t i v e   n o i s e   c o m po n e nt   i n   t h e   re c e i v e r   [1 4 ].   T h e   di s t a n c e   o f   t h e   m a x i m u m   l i nk  i s   l i m i t e b y   t h e   po w e r   o f   t h e   l i g ht   s o ur c e .   In   t h i s   p a pe r ,   i m p l e m e n t e P h a s e   E qu a l i z a t i o n   w i t h   m o di f i e w h i c h   i t ’s   us e b e t w e e n   t h e   t r a n s m i t t e r   s uc a s   w hi t e   L E D s   a n t h e   r e c e i ve r   s uc h   a s   c o m put e r s ,   c e l l   p h o n e s   o r   t a b l e t s   e t c . ,   b e c a us e   i t ’s   a l l o w e t o   i n c r e a s e   t h e   b a n dw i dt o f   m o dul a t i o n   o f   t h e   L E D ,   t ha t   a c hi e v e s   t h e   r e c ov e r y   of   t h e   s e nt   s i g n a l   t h a t   a t t e n u a t e s   f r o m   t h e   pa s s a ge   t o   t h e   t ra n s m i s s i o c ha nn e l ,   us i n e qu a t i o n s   o f   t w o   f i l t e r s   t h e y   a r e   Co m pl e m e nt a r y   f i l t e r   a n F i ni t e   Im pul s e   R e s p o n s e   f i l t e r   w i t h   t h e   e qua l i z a t i o n,   m a ke s   i t   e a s y   t o   a dj us t   t c h a nge s   b e t w e e n   t h e   t ra n s m i t t e a n t h e   r e c e i v e r   by   m o di fy i n g   t h e   c o e ff i c i e n t s   o f   t hi s   f i l t e r s .   T h e   r e s t   o f   t h e   p a pe r   i s   o r g a n i z e a s   f o l l ow s :   In   S e c t i o n   2,   de s c ri b e   S y s t e m   M o d e l .   S e c t i o n   3,   M o di f i e d   P ha s e   E qua l i z a t i o n   a n d   R e s ul t s .   P e r f o r m a n c e   E v a l ua t i o n   i s   di s c us s e i n   S e c t i o n   4.   Co n c l us i o n s   i s   p r e s e nt e i n   S e c t i o 5 .         2.   S Y TE M   M O D U LE     V L i s   c o n s i de r e a   f ut u r i s t i c   t e c hn o l o g y   a ppl i e t o   bo t da t a   c o m m u ni c a t i o n   a n i l l um i n a t i o [1 5 ],   V L b r o a dc a s t i ng  i s   l i m i t e t o   t h e   a pp l i c a t i o t o   t h e   I n t e rn e t   s e r v i c e s ,   w h e r e   t h e r e   a r e   v a ri o us   a ppl i c a t i o n s   a n a l l   r e c e i v e r s   c a n   c o m m u n i c a t e   w i t h i n   t h e   a re a   of   i l l um i na t i o n   s o ur c e s   [1 6 ].   V L ha s   s e ve r a l   i m p l e m e nt a t i o n   c h a l l e n ge s ,   o n e   o f   t h e   b i gge s t   c ha l l e n ge s   i s   i m p r o v i n t h e   t ra n s m i s s i o n   s pe e o f   da t a   w i t hi g h   s pe c t r a l   e f f i c i e n c y   [1 7 ].   A n   o pt i c a l   l i n ks   i s   a   t e l e c o m m uni c a t i o n s   l i n ks ,   i n t e n s i t y   m o dul a t i o t e c hni que s   (IM a r e   us e w i t h   di r e c t   de t e c t i o n   (D D i s   po pul a r   t e c hni que s   i n   o pt i c a l   c o m m u n i c a t i o n,   b e i n g   a   v i a b l e   t r a n s m i s s i o t e c hni que   i n   i n do o r   l i n ks   [ 1 8 ].   A   w a v e fo r m   w i t t h e   i n f o rm a t i o t o   b e   t ra n s m i t t e o n   V L l i nks   by   di r e c t l y   m o dul a t e s   of   t h e   i n s t a n t a n e o us   o pt i c a l   po w e r   e m i t t e by   a n   L E D   t hr o ug h   t h e   p r o pa ga t i o n   c h a nn e l   a n t h i s   i n f o r m a t i o n   i s   r e t r i e v e by   t h e   r e c e i ve r   i n   e n by   di r e c t   de t e c t i o n   o n   a   ph o t o di o de   [1 9 a s   s h ow n   i t h e   F i gu r e   1   [2 0 ].           F i gu r e   1 .   A   s i m pl i f i e b l o c di a g r a m   o f   a o pt i c a l   i nt e n s i t y   di r e c t   de t e c t i o c o m m u n i c a t i o n s   s y s t e m       A n   O p t i c a l   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n   s y s t e m   (O W CS c a n   b e   ge n e ra t e by   a n   e qui v a l e n t   b a s e b a n s y s t e m   i s   a   s i g na l   t h a t   ha s   a   n e a r - z e r o   f r e que n c y   r a n ge   [ 2 1 a s   s h o w n   i n   F i gu r e   [2 2 ],   w h e r e   X   (t i s   t h e   t i m e   s i g n a l   t ha t   t h e   t ra n s m i t t e s i g na l   s uf f e r s ,   a s   a   c o n s e qu e n c e   o f   t h e   pr o pa g a t i o n   c h a nn e l ,   i s   m o de l l e by   a n   i m pu l s e   r e s po n s e   R h   (t ),   w h e r e   R   i s   a   c o e ff i c i e n t   w h i c h   s y m b o l i z e t h e   p h o t o di o de   r e s po n s e   a n h   (t i s   t h e   i m pu l s e   r e s po n s e   f un c t i o n   (IR F of   t h e   l i n e a r   t i m e - i n v a ri a nt   (L T I)   [2 3 ] .   T h e   n o i s e s   t h a t   ge n e r a t e s   of   t h e   a m b i e nt   l i g ht   i s   l o o ks   l i ke   a s   w h i t e   n o i s e ,   A dd i t i v e   Co l o r ,   G a us s i a n o i s e   a n i nde pe n de n t   o f   t h e   s i g na l   b e   t r a n s m i t t e d   [2 4] .   T hi s   a dd i t i v e   r e s i due   ha s   b e e n   r e p r e s e n t e d   a s   N   (t )   [25 ].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N 2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 ,   M a r c 20 20  :   13 4 8   -   13 54   1350       F i gu r e   2 E f fe c t s   of   s e l e c t i ng  d i f f e r e n t   s w i t c h i n g   u n de dy n a m i c   c o n d i t i o n       T h i s   a l l o w s   c h a r a c t e r i z i n g   a   V L l i nk  by   t h e   e qua t i o [26 ]:     ( ) = ( ) ( ) + ( )   (1)     w h e r e     de n o t e s   c o n v o l ut i o n         3.   M O D I F I ED   P H A S E   E Q U A LI ZA TI O N   A N D   R ES U LT     E qua l i z a t i o ge n e ra l l y   pr o c e s s e s   t h e   o v e r a l l   f r e que n c y   r e s po n s e   of   t h e   e l e c t r i c a l   s i g n a l   w i t a   f r e que n c y   f i l t e r .   I n   t hi s   w o r k,   i t ’s   ha s   b e e n   a pp l i e d   t o   a   n u m b e r   o f   s i gn a l s     b e t w e e n   15000   a n d   3000 s i g na l   f r o m   L E D s   a t   a   f r e que n c y    = 1 5 0 K H z   w i t t i m e   = 1 /    w i t v a l ue s   de t e rm i n e d   o f   c oe ff i c i e n t s      f o r   t h e   f r e que n c y   r e s po n s e   o f   de s i r e ( )   w i t   a n d   a l s o   o n l y   o n e   c o e ff i c i e n t     f o r   ( )   w i t h     w h e r e     i s   v a l ue s   of   c oe ff i c i e n t s ,   n u m b e r   o f   s i g n a l s   a nd  f r e que n c y   a s   s how n   b e l ow :     ( ) = ( , 1 , ,  )   (2)     ( ) = (  , 1 , ,  )   (3)     Cr e a t e s   m odu l e   f un c t i ons   f or   ( ) ,      f r o m   t h e   f o l l ow i n g   e qua t i o n s :      = ( ( ) )   (4)      = 10 10 (  )   (5)     w h e r e   dB   i s   a   de c i b e l   i s   a   un i t   us e t o   m e a s u r e   t h e   i nt e n s i t y   of   s o un a n a l s o   us e i n   o t h e r   s pe c i a l t i e s   i a c o us t i c s ,   e l e c t r i c i t y   a n d   t e l e c o m m u n i c a t i o n s .      ( ) = ( ( ) )   (6)        ( )  = 20 10 (  ( ) )   (7)     T h e   i m pl e m e nt a t i o a s   s h o w n   i n   F i gu r e   3   w h e us e   = 15 0 00  s i g na l s   a t    = 1 5 0 K H z   w h e r e   t h e   r e s ul t s   o f   de s i r e d   f r e que n c y   r e s po n s e   ( ) , w h i c a r e   i r e d   c o l o r   i t h e   o n e   di r e c t i o a t   v a l ue   o f   dB ,     w h i l e   f r e que n c y   r e s po n s e   o f    ( ) , w h i c a r e   i b l ue   c o l o r   a l s o   i o n e   di r e c t i o a t   a   v a l ue   o f   dB .     T h e   a n o t h e r   i m pl e m e n t a t i o n   a s   s h o w n   i F i g u r e   4   w h e us e   = 30000   s i g na l s   a t    = 3 0 0 K H z   i t   i s   a f fe c t e d   by   t h e   c h a nge   i n   t h e   n u m b e r   o f   s i gn a l s   o r   f r e que n c y ,   ha t   i t   i s   r e qu i r e t o   c ha n gi ng   f r e que n c y   r e s po n s e   f r o m   L E D s   a n d   de s i r e f r e que n c y   r e s po n s e   ( )   t h us   l e a d i n g   t o   a i n c r e a s e   t h e   b a n dw i dt o f   L E D   a n d   b o t of  t h e m    ( )   a n d   ( )   ha v e   di f f e r e n t   m o v i n g   s i g n a l s   w h e r e   de s i r e d   f r e q ue n c y   r e s po n s e   ( ) is   s l o w   m ov i n s i g n a l s   w h i l e   f r e que n c y   r e s po n s e   f r o m   L E D s   a r e   f a s t   m o v i n g   s i g na l s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H i gh  s p e e d   t r a ns m i s s i on   of   s i gn al   l e v e l   f or   w hi t e   l i ght   e m i t t i ng  d i ode   ( L E D )   as   …  ( Maad  M.   M i j w i l )   1351       F i gu r e   3 .   D e s i r e f r e que n c y   r e s po n s e   of   ( )   i r e c o l o r   a nd  f r e que n c y   r e s po n s e   o f   ( )   i b l ue   c o l o r   w i t h     = 15 000  s i g na l s   a t    = 1 5 0 K H z       F i gu r e   4 .   D e s i r e f r e que n c y   r e s po n s e   of   ( )   i r e c o l o r   a nd  f r e que n c y   r e s po n s e   o f   ( )   i b l ue   c o l o r   w i t h     = 30 000  s i g na l s   a t    = 3 0 0 K H z   a n d i f f e r e n t   x - a xi s       T o   a c h i e v e   a   c o m pe n s a t i o o f   L E D   r e s po n s e    ( )   b y   e m pl oy i n z e r o   f o r c i n e qu a l i z e (Z F E w h i c h   a r e   a ppl i e t o   t h e   i n v e r s e   o f   t h e   f r e que n c y   r e s po n s e   of   L E D ,   t h e   L E D   t r a n s f e r   f u n c t i o t ha t   m us t   b e   m ul t i p l i e b y   i t s   i n v e r s e   by   Z F E   a c c o r di n g   t o   t h e   f o l l o w i n ( 7).     ( ) = 1  ( )   (7)     T h e   f i l t e r   r e s ul t i n f r o m   t h e   i n v e r s e   of   t h e   L E D   t r a n s f e r   f unc t i o n   i s   a n   i de a l   f i l t e r ,   w h i c h   r e qui ri n a   gr e a t   di g i t a l   p r o c e s s i n g.   D ue   t o   t h e   i n d i c a t e a   f r e que n c y   r e s po n s e   i s   a n a l y z e t i n c r e a s e   t h e   m o dul a t i o b a n dw i dt o f   t h e   L E D      a nd   i t ' s   f e a s i b l e   t o   i m p l e m e n t ,   t h e t o   de s i g t h e   c o m pl e m e n t a r y   f i l t e r   ( )   t h e   de s i r e f r e que n c y   r e s po n s e   ( )   di v i de o v e r   t h e   f r e que n c y   r e s po n s e   o f    ( ) ,   t ha t   c a b e   e xpr e s s e m a t h e m a t i c a l l y   by   t h e   (8) .      ( ) =  ( )  ( )   (8)     Co m pl e m e nt a r y   f i l t e t h a t   i s   us e t o   c o m b i n e   b e t w e e n   s l o w   m o v i n s i g na l s   ( )   a nd  f a s t   m o v i n s i g n a l s   ( ) .   T h e   r e s ul t   o f   t h e   di v i s i o o f   e qua t i o  ( )   c o m b i n e   b e t w e e n   a l l   s i g na l s   w i t di f f e r e n t   m o v i n a s   s h o w n   i n   F i g u r e   w i t h     = 150 00  s i g na l s   a t    = 1 5 0 K H z   a n a l s o   i F i gu r e   6   w i t   = 03 000  s i g n a l s   a t    = 3 0 0 K H z   by   us i n g   a   t w o - di m e n s i o na l   s t e m   pl o t   i M a t l a b   t o   di s p l a y s   a l l   s i g n a l s   a s   l i n e s   e xt e n di ng  f r o m   a   b a s e l i n e   a l o n g   t h e   x - a xi s   w hi l e   a   c i r c l e   w h o s e   y - p o s i t i o n   r e p r e s e n t s   t h e   d a t a   v a l ue   o f   a l l   s i g n a l s   t e rm i na t e s   f o r   e a c h   s t e m .   T h e   di f fe r e n c e   b e t w e e n   e a c h   f i gu r e s   a r e   x - a xi s   w h e r e   F i gu r e s   w h e do ub l i n t h e   n u m b e r   o f   s i g n a l s     a nd  f r e que n c y      i n c r e a s e d   t h e   b a n dw i dt h   o f   L E D s   s pe e t ra n s m i s s i o n .           F i gu r e   5 .   T h e   r e s ul t   o f   t h e   di v i s i o o f   e qua t i o  ( )   w i t h     = 1 5000   s i g na l s   a t      = 1 5 0 K H z       F i gu r e   6 .   T h e   r e s ul t   o f   t h e   di v i s i o o f   e qua t i o  ( )   w i t h     = 03 000  s i g na l s   a t    = 3 0 0 K H z   a n di f f e r e n t   x - a xi s       Im pl e m e nt i n a   f i n i t e   i m p ul s e   r e s po n s e   (F IR f i l t e r   i n   M a t l a b   w i t h   t h e   r e s ul t   o f   a n   e qua t i o t h e   c o m pl e m e n t a r y   f i l t e r   t o   o b t a i n   a l l   c o e ff i c i e n t s   t ha t   r e s pe c t i v e   i n   r e c o l o r   w h i c h   i s   a   s t a r - s ha pe   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   6   i t   c a b e   a na l y z e t h e ( )   i s   a   h i g pa s s   f i l t e t h a t   a   c o m pe n s a t i o v a l ue   o f   17   dB   w i t   = 1500 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N 2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 ,   M a r c 20 20  :   13 4 8   -   13 54   1352   a t   a   f r e que n c y      of   150  K H z ,   i F i gu r e   7   a n F i gu r e   8   s h o w   t h e   r e s ul t   F IR   f i l t e r   w h e do ub l i ng  t h e   n u m b e r   of   s i gn a l s   a nd  f r e que n c y   a n t h e r e f o r e   do ub l i n a l l   c o e ff i c i e n t s   a nd  i n c r e a s i ng  t h e   m o dul a t i o n   b a n dw i dt h   a t   t h e   s a m e   v a l ue   i n   F i g u r e   w h i c h   i s   17  dB ,   i n   b o t h   f i gu r e s   t h e r e   a r e   n o   c h a ngi n i n   v a l ue   of   c o m pl e m e n t a r y   f i l t e ( )   n o   m a t t e r   h o w   m uc h   c o e f f i c i e n t s   v a l ue s .           F i gu r e   7 .   T h e   r e s ul t   o f   F IR   i nt e r po l a t i o n   w i t   = 15000   s i g na l s   a t    = 1 5 0 K H z         F i gu r e   8 .   T h e   r e s ul t   o f   F IR   i nt e r po l a t i o n   w i t   = 30000   s i g na l s   a t    = 3 0 0 K H z   a n d   di f f e r e n t   x - a xi s       Cr e a t e s   m odu l e   f un c t i ons   f or   F IR   i n t e r po l a t i o n   f r o m   t h e   f o l l ow i n e qu a t i o n :     1 = ( , 1 , ,  )   (9)     2 = ( , 1 , ,  )   (10)     = 20 10 ( ( ℎ1 ℎ2 ) )   (11)     w h e r e   ℎ1   i s   m o dul e     w h i l e   2   i s   m o dul e   F IR   i nt e rpo l a t i o n ,   m o dH t   i s   t h e   r e s ul t   o f   m o dul e     m ul t i p l y   by   m o dul e   F IR   i n t e r po l a t i o n,     i s   n um b e o f   s i g n a l s ,      i s   f r e que n c y   a nd     ,   a r e   c o e ff i c i e n t s   o ℎ1   a n ℎ2 F i gu r e   9   a nd  F i gu r e   10   s h o w s   t h e   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   a l l   v a l ue s   f o r   ( ) ,   ( )   a n d   t h e   r e s ul t   of  m o dul e     m u l t i pl y   by   m o dul e   F IR   i n t e r po l a t i o n,   w h e r e   t h e   v a l ue   o f   t h e   ( )   i g r e e c o l o r   r e m a i n e a t   v a l ue   o f   dB ,   t h e   s i g na l   o f   ( )   i b l ue   c o l o r   s t a y   c o n s t a n t   a t   v a l ue   o f   17  dB   w h i l e   t h e   s i g na l   o f     i n   r e c o l o r   at  v a l ue   of   d B   t h a t   i s   r e qui r e t h e   s i g na l   o f   L E D s   r e m a i n s   c o n s t a nt   a t   a   c e r t a i n   v a l ue   w i t h o ut   l o s i n g   t h e i m a i n   f u n c t i o na l i t y   a s   i l l u m i na t i o s o ur c e s .           F i gu r e   9 .   T h e   r e s ul t   o f     w i t   = 15 000   s i g n a l s   a t    = 1 5 0 K H z         F i gu r e   10 .   T h e   r e s ul t   o f     w i t h   = 3000 s i g na l s   a t    = 3 0 0 K H z   a n d   d i f fe r e nt   x - a x i s       4.   P ER F O R M A N C EV A LU TI O N     T h e   m o dul a t i o n   o f   m o di f i e ph a s e   e qua l i z a t i o n   (M P H i s   c r e a t e by   t h e   M a t l a b   s o f t w a r e   i n   t hi s   s e c t i o n ,   a   c o m pa ri s o n   t h e   r e s ul t   b a n dw i dt w h i t e   L E D   t r a n s m i s s i o n   w a s   m a de   w i t h   p r e - e qua l i z a t i o n .     F r o m   t h e   F i g u r e   1 1   s h o w s   t h e   f r e que n c y   r e s po n s e   o f   t h e   L E D   w i t   = 1500 s i g na l s   a t    = 1 5 0 K H z   a t   a   v a l ue   of   dB ,   w h i c h   i s   t h e   r e s ul t   o f   t h e   m o dul a t i o n   o f   m o di fi e p h a s e   e qua l i z a t i o (M P H a f t e r   a ppl y i n g   t w f i l t e r s   t h e y   a r e   f i ni t e   i m p ul s e   r e s po n s e   (F IR f i l t e a nd  c o m pl e m e n t a r y   f i l t e r ,   w h i l e   F i gu r e   1 2   s h o w s   t h e   f r e que n c y   r e s po n s e   o f   t h e   L E D   w i t h     = 120 s i g na l s   a t    = 3 0 K H z   a t   a   v a l ue   of   dB ,   w h i c h   i s   t h e   r e s ul t   of   t h e   p r e - e qua l i z a t i o w i t d i f fe r e nt   c o e ff i c i e n t s   v a l ue .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H i gh  s p e e d   t r a ns m i s s i on   of   s i gn al   l e v e l   f or   w hi t e   l i ght   e m i t t i ng  d i ode   ( L E D )   as   …  ( Maad  M.   M i j w i l )   1353       F i gu r e   11 .   T h e   r e s ul t   o f   t h e   m o dul a t i o o f   m o di f i e pha s e   e qua l i z a t i o (M P H w i t   = 150 00  s i g n a l s   a t    = 1 5 0 K H z       F i gu r e   12 .   T h e   r e s ul t   o f   t h e   p r e - e qua l i z a t i o w i t h     = 1200   s i g na l s   a t    = 3 0 K H z       A s   fo r   t h e   di s t a n c e   o f   b a n dw i dt h   o f   pr e - e qua l i z a t i o n,   i t ’s   l e s s   t ha n   f r o m   m o di f i e ph a s e   e qua l i z a t i o b e c a us e   t h e y   h a v e   di f fe r e n t   n u m b e r   o s i gn a l s ,   di f f e r e n t   f r e que n c y   a n a l s o   di ff e r e n t   c o e ff i c i e n t   v a l ue s   a r e   e xpl a i n e d   i b o t h   e a rl i e r   f i gur e s   w i t ke e pi n g   t h e   po w e r   o f   w hi t e   L E D s   u n c h a n ge d   a s   i l l u m i na t i o n   s o u r c e s .         5.   C O N C LU S I O N     L i ght   i s   a   f o r m   o f   e n e r gy   t h a t   ha s   g r e a t   i m p a c t   o n   l i f e   o n   e a r t h   n o   m a t t e r   i f   i t   c o m e s   f r o m   n a t u ra l   s o ur c e s   s u c h   a s   t h e   s u n   o r   a rt i f i c i a l   s o ur c e s   s uc h   a s   a   l a m p.   D e s i g ni n g   t h e   m o di f i e pha s e   e qua l i z a t i o (M P H i s   a l l o w e d   t o   i m p r o v e   t h e   m o dul a t i o n   o f   b a n dw i dt h   w h i t e   L E D   b e t w e e n   150K H z   a n i n c r e a s i n g   by   50%  a t   300K H z   w i t h o ut   i nt r o duc i n a n y   ki n d   o f   r a d i o   w h i l s t   t h e   p r e - e qua l i z a t i o n   o n l y   a c h i e v e i m p r o v e d   t h e   b a n dw i dt h   w hi t e   L E D   b e t w e e n   15K H z   a n a l s o   i n c r e a s i n b y   50%  a t   30K H z .   A   n e w   c o e ff i c i e n t s   v a l ue s   ha v e   pr o ve n   t o   b e   c o r r e c t   v a l ue s   t o   i n c r e a s e   t h e   s i gna l   l e v e l   i n   hi g h   s pe e da t a   t ra n s m i s s i o n.   Co m pl e m e n t a r y   f i l t e i s   c o m b i n e d   b e t w e e n   s l o w   a n d   f a s t   m o v i n g   s i g na l s   a n d   m o s t   t hi s   s i g na l s   a r e   f a s t   m o v i n g.       R EF ER EN C ES     [ 1]   A .   R .   D a r l i s ,   e t   al . ,   "   B i di r e c t i o na l   U nde r w a t e r   V i s i bl e   L i g ht   C o m m uni c a t i o n, "   I n t e r nat i o nal   J our n al   o f   E l e c t r i c a l   and  C om pu t e r   E n f i ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l .   8,   no .   6,   p p: 5203 - 5214, D e c   2018 .   [ 2]   M .   L .   R .   R a be h ,   e t   al . ,   " D a t a   T r a n s m i s s i o v i a   V i s i bl e   L i g ht   C o m m unc a t i o ( V L C )   T e c hni que , "   I n t e r na t i ona l   J our nal   o f   I nn ov a t i v e   R e s e ar c h   i Sc i e nc e , E ng i ne e r i ng   an T e c h no l ogy ,   v o l .   5 , no .   9 ,   p p: 16473 - 16481 , S e 2016 .   [ 3]   S .   T a r a nn um ,   "   D a t a   T r a n s m i s s i o T hr o ug S m a r t   I l l um i na t i o   v i a   "   V i s i b l e   L i g ht   C o m m uni c a t i o T e c hno l o gy " , "   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   T e c h ni c al   an A pp l i c at i on s ,   v o l .   4,   no .   2 ,   p p: 136 - 141,   A pr   2016 .   [ 4]   S .   R a j a n ,   e t   a l . ,   " V i s i b l e   L i g ht   C o m m uni c a t i o n, " I nt e r n at i onal   J ou r na l   o f   C om pu ut e r   T r e nd s   and   T e c hnol o gy ( I J C T T ) ,   v o l .   4 ,   no . 4,   p p.   90 6 - 910,   A pr   2013 .   [ 5]   P .   T o m i ,   e t   al . ,   " A dv a nt a g e s   of   W g i t e   L E D   L a m ps   a nd  N e w   de t c t o r   T e c hno l o gy   i P ho t o m e t r y , " L i ght : Sc i e nc e   and  A ppl i c a t i on ,   v o l .   4 ,   p p.   1 - 7 ,   M a y   2015 .   [ 6]   O.   C .   D o m i ni c ,e t   a l . ,   " V i s i bl e   L i g ht   C o m m uni c a t i o ns : C ha l l e ng e s   a n P o s s i b i l i t i e s , "   I E E E   1 9 th   I nt e r n at i on al   Sy m pos i um   on   P e r s ona l ,   I ndoo r   and   M ob i l e   R adi C om m uni c a t i o n s pp .   1 - 5,   D e c   20 08 .   [ 7]   S .   C .   S ub ha s h ,   "   B a s i c s   o f   L i g ht   E m i t t i ng   d i o de s ,   C ha r a c t e r i z a t i o ns   a nd  A pp l i c a t i o ns ," c ha pt e r ,   D e c   2009 .   [ 8]   M .   S ub r a m a ni a n,   e t   a l . ,   "   R e d ,   G r e e n,   a n B l ue   L E D s   f o r   W hi t e   L i g ht   I l l um i na t i o n ,"   I E E E   J o ur na l   on  Se l e c t e T opi c s   i n   Q u ant um   E l e c t r on i c s v o l .   8,   no . 2 ,   p p.   33 3 - 338 ,   A pr   200 2 .   [ 9]   Z .   S h i e t   a l . ,   " T h e   i m pl e m e n t a t i o o f   L E D   c o l o r   c o ns t a nc y   a l go r i t hm s   ba s e d   o F P G A ,   I E E E   I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   A n t i - C ou nt e r f e i t i ng ,   S e c ur i t y   a nd   I de nt i f i c a t i o ( A S I D ) ,   v o l .   10 ,   pp.   1 - 5 ,   O c t   20 13.   [ 10]   C.   J a ns s e n ,   e t   a l . ,   " O p i ni o o M e r c ur y   i C e r t a i E ne r g y - s a v i ng   L i g ht   B ul b s ,   " E u r ope an  C om m i s s i o D G   SA N C O ,   v o l .   7 ,   pp.   1 - 17 ,   M a y   2010.   [ 11]   E .   H a ny ,   e t   al . A n   L E D   M o de l   f o r   I nt e ns i t y - M o dul a t e O p t i c a l   C o m m uni c a t i o S y s t e m s ,"   I E E E   P hot on i c s   T e c hnol o gy   L e t t e r s v o l .   2 2,   no . 1 1,   pp .   835 - 83 7,   A pr   2 010 .   [ 12]   F .   S y i f a ul ,   e t   a l . ,   "   A na l y s i s   o f   R e c e i v e P o w e r   C h a r a c t e r i s t i c s   o f   C o m m e r c i a l   P ho t o di o de s   i I ndo o r   L o s   C ha nne l   V i s i bl e   L i g ht   C o m m uni c a t i o n ,   " I n t e r na t i o na l   J ou r na l   o f   A d v anc e d   C om put e r   S c i e nc e   an A pp l i c a t i o ns   ( I J A C SA ) ,   v o l .   8,   no . 7 ,   pp .   1 64 - 172 ,     A ug   2017 .   [ 13]   M .   S .   M .   G i s m a l l a ,   e t   a l . ,   P e r f o r m a nc e   E v a l ua t i o o f   O pt i c a l   A t t o c e l l s   C o nf i g ur a t i o i a I ndo o r   V i s i bl e   L i g ht   C o m m uni c a t i o n, I ndo ne s i an   J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   an C om pu t e r   Sc i e nc e ,   v o l .   1 4,   no . 2 ,   pp .   668 - 676 ,   M a y   2019 .   [ 14]   J .   S .   L e e ,   e t   al . ,   "   A L E D - B a s e V i s i bl e   L i g ht   C o m m uni c a t i o S y s t e m   f o r   M ul t i c a s t ,   I ndo ne s i an  J our na l   of   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng   a nd  C om pu t e r   S c i e nc e ,   v o l .   1 3,   no . 1 ,   pp .   26 5 - 271,   J u 2019 .   [ 15]   N .   B .   M .   N a w a w i ,   e t   a l . ,   " P e r f o r m a nc e   E v a l u a t i o o f   V L C   S y s t e m   U s i ng   N e w   M o dul a t i o A ppr o a c h, B ul l e t i o f   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng   a nd  I n f or m at i c s ,   v o l .   8 ,   no . 2 ,   pp.   6 30 - 636 ,   J un  2 019 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N 2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 ,   M a r c 20 20  :   13 4 8   -   13 54   1354   [ 16]   C .   K o t t ke ,   e t   al . ,   "   P e r f o r m a nc e   o f   B a ndw i d t h   E x t e n s i o T e c hn i qu e s   f o r   H i g h - S pe e S ho r t - R a ng e   I M / D D   L i nks , J our nal   o f   L i g ht w av e   T e c hno l o gy ,   v o l .   37 ,   no . 2,     pp .   665 - 672 ,   J u 2 019.   [ 17]   E .   B a s a r e t   al . I nde x   M o dul a t i o T e c hni qu e s   f o r   N e xt - G e ne r a t i o W i r e l e s s   N e t w o r ks , I E E E   A c c e s s ,   v o l .   5,   pp.   1 - 51,   A ug   2017.   [ 18]   L .   H a o ,   e t   al . ,   "   I nd o o r   G i g a bi t   o pt i c a l   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns :   C ha l l e ng e s   a nd  po s s i bi l i t i e s " 12 th   I n t e r nat i o nal   C onf e r e nc e   on   T r ans par e n t   O p t i c a l   N e t w or k s ,   20 10 ,   p p.   1 - 6 ,   A ug   2 010.   [ 19]   T .   A di o no ,   e t   al . N o i s e   a n B a ndw i dt C o ns i de r a t i o i D e s i g ni n g   O p - A m B a s e T r a n s i m p e da nc e   A m pl i f i e r   f o r   V L C , B ul l e t i n   o f   E l e c t r i c a l   E n gi ne e r i ng  and   I nf o r m a t i c s ,   v o l .   7,   n o . 2,   pp .   3 14 - 322 ,   J un   20 18 .   [ 20]   M .   M o ha m m e d ,   e t   a l . V i s i b l e   L i g ht   C o m m uni c a t i o ns   U s i ng   O F D M   a nd  M u l t i p l e   L E D s , I E E E   T r a ns a c t i on s   o C om m uni c at i on s ,   v o l .   63 ,   no . 11,     pp .   430 4 - 4313 ,   N o v   2015 .   [ 21]   H .   H r a n i l o v i c ,   e t   a l . ,   "   O p t i c a l   I nt e ns i t y - M o dul a t e D i r e c t   D e t e c t i o C ha nne l s :   S i g na l   S pa c e   a nd   L a t t i c e   C o de s , I E E E   T r an s a c t i on s   o I n f or m at i on   T he or y v o l .   4 9,   no . 6 ,   pp .   1385 - 1399 ,   J un   20 05 .   [ 22]   G .   I t z i a r ,   e t   a l . D i s c r e t e   I ndoo r   T hr e e - D i m e n s i o na l   L o c a l i z a t i o S y s t e m   B a s e o N e ur a l   N e t w o r k s   U s i ng   V i s i b l e   L i g ht   C o m m uni c a t i o n , "   A v a i l a b l e :   ht t ps : / / w w w . m dpi . c om / j ou r na l / s e ns or s v o l .   18 ,   no . 4,     pp .   1 - 17,   M a r   2 018 .   [ 23]   H .   S c hul z e ,   e t   al . , "   F r e q ue nc y - D om a i S i m ul a t i o o f   t he   I nd o o r   W i r e l e s s   O p t i c a l   C o m m uni c a t i o C ha nn e l , "   I E E E   T r ans ac t i ons   on   C om m u ni c at i on s ,   v o l .   64 ,   no . 6,   pp .   1 - 15,   J un   201 6.   [ 24]   W .   C .   W .   L i m ,   e t   al . ,   W i r e l e s s   W a t e r   u s a g e   M o ni t o r i ng   S y s t e m   f or   H o m e / S m a l l   P r e m i s e s , I ndo ne s i an  J ou r na l   o f   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng   a nd  C om pu t e r   S c i e nc e ,   v o l .   1 5,   no .   2 ,   p p: 704 - 713,   A ug   2013.   [ 25]   G .   M .   A j i ,   e t   a l . ,     E l e c t r o n i c   I n f o r m a t i o B o a r B a s e o A V R   A t m e g a   128  f o r   T E W S   i C i l a c a p , B u l l e t i of   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng   a nd  I n f or m at i c s ,   v o l .   7 ,   no . 2 ,   pp: 216 - 221,   J u 20 18 .   [ 26]   B .   C .   J e f f r e y ,   " W i r e l e s s   I nf r a r e d   C o m m uni c a t i o ns , W i l e y   E nc y c l op e di o f   T e l e c om m un i c a t i ons P r e pr i n t ,   20 02 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R         M a a M .   M i j w i l   r e c e i v e B . S c .   de g r e e   i S o f t w a r e   E ng i ne e r i ng   f r o m   S of t w a r e   E ng i n e e r i ng   D e pa r t m e n t   a t   B a g hd a C o l l e g e   o f   E c o n o m i c s   S c i e nc e s   U ni v e r s i t y ,   I r a i 200 8/ 2 009  a nd   M . S c .   de g r e e   i W i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r k   o f   c om put e r   s c i e nc e   f r o m   U ni v e r s i t y   of   B a g hda d,   I r a i 2 014 / 20 15.   C u r r e nt l y ,   he   i s   w o r k i ng   A s s i s t a nt   L e c t ur e r   i n   B a g hda d   C o l l e g e   o f   E c o n o m i c s   S c i e nc e s   U ni v e r s i t y .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ude   G e n e t i c   A l go r i t hm ,   O pt i m i z a t i o n,   A r t i f i c i a l   I nt e l l i g e nc e ,   M a t l a s i m ul a t i o n,   M a c h i ne   L e a r ni ng ,   W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r ks   a n V i s i b l e   L i g ht   C o m m uni c a t i o n.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.