一種可見光分集接收方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可見光分集接收方法及系統(tǒng)。該方法包括：通過多個光電探測器分集接收可見光信號并轉(zhuǎn)化為電信號；通過A/D轉(zhuǎn)換電路對分集接收的各路電信號進行A/D轉(zhuǎn)換；對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的各路信號進行滑動平均濾波；對經(jīng)過濾波的各路信號進行合并；對合并后的信號進行信號時鐘恢復(fù)處理，并得到最終的信號。在本發(fā)明中提出的可見光分集接收方法和裝置中，采用了多個光電探測器替代了單個光電探測器來接收數(shù)據(jù)，在不改變發(fā)射端功率的情況下，可以有效減小隨著通信距離拉長而隨之變大的接收端誤碼率，顯著提升系統(tǒng)的信號接收質(zhì)量；同時分集接收的方法可以降低接收端信號衰落的影響，獲得較高分集增益，提高接收的靈敏度。
【專利說明】一種可見光分集接收方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可見光分集接收方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高亮度白光發(fā)光二極管(LED)面世后，隨著光效的逐步提高，其應(yīng)用從顯示領(lǐng)域逐步擴展到照明領(lǐng)域，并且發(fā)展迅速。與傳統(tǒng)的照明設(shè)備相比，白光LED具有功耗低、使用壽命長、尺寸小、綠色環(huán)保等優(yōu)點，被視為第四代節(jié)能環(huán)保型照明產(chǎn)品。白光LED的另外一個突出優(yōu)點是響應(yīng)靈敏度非常高，因此可以用LED進行超高速數(shù)據(jù)通信?？梢姽馔ㄐ?visible light communication, VLC)是一種在白光LED技術(shù)上發(fā)展起來的新興的光無線通信技術(shù)。與傳統(tǒng)的射頻通信和其他光無線通信相比，可見光通信具有發(fā)射功率高、無電磁干擾、節(jié)約能源等優(yōu)點，因而可見光通信技術(shù)具有極大的發(fā)展前景，已引起人們的廣泛關(guān)注和研究。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中針對可見光通信的研究有很多，但一般都是針對發(fā)送端的模型構(gòu)建和性能優(yōu)化，或者針對接收數(shù)據(jù)的信號進一步處理:比如針對不同數(shù)據(jù)率的不同調(diào)制模式、或者各種均衡器的研究等。
[0004]但在現(xiàn)有技術(shù)中，可見光接收一般采用單接收方案，多接收方案是研究嘗試的方向。而由于可見光傳輸過程中的衰減問題，通過單接收的實驗可知，隨著通信距離的拉長，接收端的誤碼率也隨之變大，這樣會非常影響可見光遠距離的通信質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明提供一種可見光分集接收方法及系統(tǒng)。可以對接收端進行有效改進，減小隨著通信距離拉長而隨之變大的接收端誤碼率，提高系統(tǒng)總增益。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可見光的分集接收方法，包括:
[0009]通過多個光電探測器分集接收可見光信號并轉(zhuǎn)化為電信號；
[0010]通過A/D轉(zhuǎn)換電路對分集接收的各路電信號進行A/D轉(zhuǎn)換；
[0011]對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的各路信號利用如下公式進行滑動平均濾波:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種可見光的分集接收方法，其特征在于，包括: 通過多個光電探測器分集接收可見光信號并轉(zhuǎn)化為電信號； 通過A/D轉(zhuǎn)換電路對分集接收的各路電信號進行A/D轉(zhuǎn)換； 對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的各路信號利用如下公式進行濾波:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可見光的分集接收方法，其特征在于，所述光電探測器的數(shù)量是4個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可見光的分集接收方法，其特征在于，所述對經(jīng)過濾波的各路信號進行合并，包括:對經(jīng)過濾波的各路信號進行等增益合并，方法為: 已知經(jīng)可見光通信信道后，第k條分集支路接收信號的復(fù)包絡(luò)為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可見光的分集接收方法，其特征在于，所述對經(jīng)過濾波的各路信號進行合并，包括:對經(jīng)過濾波的各路信號進行最大比合并或選擇合并。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的一種可見光的分集接收方法，其特征在于，所述對合并后的信號進行信號時鐘恢復(fù)處理包括:對合并后的信號進行CDR電路恢復(fù)處理或FPGA編程恢復(fù)處理。
6.一種可見光的分集接收系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個光電探測器，用于分集接收可見光信號并轉(zhuǎn)化為電信號，分別輸出至A/D轉(zhuǎn)換電路； A/D轉(zhuǎn)換電路，連接各個光電探測器，用于對接收到的各路電信號進行A/D轉(zhuǎn)換并發(fā)送給濾波器； 濾波器，用于對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的各路信號利用如下公式進行滑動平均濾波并發(fā)送給信號合并模塊:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可見光的分集接收系統(tǒng)，其特征在于，所述光電探測器包括:光電倍增管、雪崩光電二極管或PIN光電二極管； 和/或，所述光電探測器的數(shù)量是4個。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可見光的分集接收系統(tǒng)，其特征在于，所述信號合并模塊，包括:等增益合并模塊，用于對分集接收到的經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換、濾波后的各路信號進行等增益合并: 已知經(jīng)可見光通信信道后，第k條分集支路接收信號的復(fù)包絡(luò)為:
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可見光的分集接收系統(tǒng)，其特征在于，所述信號合并模塊，包括: 最大比合并模塊，對經(jīng)過濾波的各路信號進行最大比合并； 或，選擇合并模塊，對經(jīng)過濾波的各路信號進行選擇合并。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一所述的一種可見光的分集接收系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)模塊包括=CDR電路恢復(fù)模塊或FPGA編程恢復(fù)模塊。
【文檔編號】H04B10/69GK103475402SQ201310323126
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】韓大海, 王緒峰, 張民, 焦璐, 李青, 張翔 申請人:北京郵電大學