一種可見光通信系統(tǒng)、方法及相關(guān)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可見光通信系統(tǒng)、方法及相關(guān)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]可見光通信是在LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)等的技術(shù)上發(fā)展起來的新型、短距離、無線高速通信技術(shù)，其原理為，利用LED等可以快速點亮或熄滅的特點，通過光源的高頻閃爍發(fā)出高速的二進制信號，并經(jīng)過相應(yīng)設(shè)備的接收與轉(zhuǎn)換，將該二進制信號轉(zhuǎn)換為電信號來獲取信息。
[0003]具體地，可見光通信的優(yōu)點在于，相對于無線電通信技術(shù)來說，其方向性好，不會在廣泛的空間內(nèi)產(chǎn)生電磁輻射；同時，由于除接收端外，發(fā)送端所發(fā)送的信號在其他方向上難以被捕獲，因此還具有很好的保密性。再有，由于其所需的發(fā)送器件(如LED發(fā)光器件等)以及接收器件(如光敏器件等)的成本相對無線電通信技術(shù)所用器件來說較低，因而更適合大范圍的推廣和應(yīng)用。
[0004]但是，目前的可見光通信系統(tǒng)通常采用將光電轉(zhuǎn)換器件的輸出電壓與一個固定的電壓經(jīng)過差分放大電路比較，形成電平信號輸出，導(dǎo)致了輸出電平的翻轉(zhuǎn)條件受環(huán)境光線的影響極大。例如，當(dāng)環(huán)境光線較為明亮，使得光電轉(zhuǎn)換器件在可見光發(fā)光器件點亮和熄滅時轉(zhuǎn)換出的電壓信號均高于給定的另一路固定比較電壓時，或者，當(dāng)環(huán)境光線較暗，使得可見光發(fā)光器件點亮和熄滅時轉(zhuǎn)換出的電壓信號均低于給定的另一路固定比較電壓時，都會導(dǎo)致差分放大電路的輸出電平無法因可見光發(fā)光器件的點亮和熄滅發(fā)生翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致可見光信號的接收和轉(zhuǎn)換失效，從而使得可見光通信系統(tǒng)對整體光環(huán)境的要求較高，在不滿足環(huán)境光源要求時誤碼率高、通信質(zhì)量差、甚至無法工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種可見光通信系統(tǒng)、方法及相關(guān)設(shè)備，用以解決目前存在的基于一個固定的比較電壓來實現(xiàn)可見光通信時所存在的對光環(huán)境的要求高、抗干擾能力差、誤碼率高等的問題。
[0006]具體地，本發(fā)明實施例提供了一種可見光通信系統(tǒng)，包括發(fā)光器件、信號發(fā)射端以及信號接收端，其中:
[0007]所述信號發(fā)射端，用于將源信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制碼流，并根據(jù)所述二進制碼流控制所述發(fā)光器件點亮或熄滅，形成可見光信號；
[0008]所述信號接收端，用于將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為第一電壓幅值信號，并對所述第一電壓幅值信號進行第一濾波處理，得到所述可見光信號頻率范圍附近的電壓信號的幅值被抑制的第二電壓幅值信號，以及，根據(jù)所述第二電壓幅值信號與所述第一電壓幅值信號之間的電壓差值，將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為電平信號。
[0009]進一步地，本發(fā)明實施例還提供了一種可見光通信方法，包括:
[0010]接收發(fā)光器件發(fā)射的可見光信號，并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為第一電壓幅值信號;
[0011]對所述第一電壓幅值信號進行第一濾波處理，得到所述可見光信號頻率范圍附近的電壓信號的幅值被抑制的第二電壓幅值信號，并根據(jù)所述第二電壓幅值信號與所述第一電壓幅值信號之間的電壓差值，將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為電平信號。
[0012]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了一種信號接收設(shè)備，包括:
[0013]信號轉(zhuǎn)換單元，用于接收發(fā)光器件發(fā)射的可見光信號，并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為第一電壓幅值信號；
[0014]信號處理單元，用于對所述第一電壓幅值信號進行第一濾波處理，得到所述可見光信號頻率范圍附近的電壓信號的幅值被抑制的第二電壓幅值信號，并根據(jù)所述第二電壓幅值信號與所述第一電壓幅值信號之間的電壓差值，將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為電平信號。
[0015]本發(fā)明有益效果如下:
[0016]本發(fā)明實施例提供了一種可見光通信系統(tǒng)、方法及相關(guān)設(shè)備，在本發(fā)明實施例所述技術(shù)方案中，可將發(fā)光器件發(fā)射的可見光信號轉(zhuǎn)換為第一電壓幅值信號，并對所述第一電壓幅值信號進行第一濾波處理，得到所述可見光信號頻率范圍附近的電壓信號的幅值被抑制的第二電壓幅值信號，以及，根據(jù)所述第二電壓幅值信號與所述第一電壓幅值信號之間的電壓差值，將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為電平信號。即，可采用濾波處理后的、可見光信號頻率范圍附近的電壓信號的幅值被抑制的電壓幅值信號作為比較電壓，從而使得比較電壓可以隨環(huán)境光線的變化而變化，即環(huán)境光線較亮?xí)r，比較電壓的輸出電壓幅值會升高，而環(huán)境光線較暗時，比較電壓的輸出電壓幅值會降低，因而使得，本方案所述的可見光通信系統(tǒng)可在寬范圍的環(huán)境光線下以及低于可見光信號頻率等的閃爍環(huán)境光線下均能正常工作，從而解決了基于一個固定的比較電壓來實現(xiàn)可見光通信時所存在的對光環(huán)境的要求高、抗干擾能力差、誤碼率高等的問題，大幅度提高了可見光通信系統(tǒng)對工作環(huán)境的亮度的適應(yīng)能力以及對閃爍光噪聲的抗干擾能力，降低了可見光通信的誤碼率，進而提高了可見光通信的通信質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1所示為本案中可見光通信系統(tǒng)的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2(a)所示為本案中采用兩路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2(b)所示為本案中采用兩路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的一種可能的連接關(guān)系不意圖；
[0021]圖3(a)所示為本案中采用兩路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的另一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3(b)所示為本案中采用兩路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的另一種可能的連接關(guān)系不意圖；
[0023]圖4(a)所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4(b)所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的第二種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4(c)所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的第三種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4(d)所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的第四種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4(e)所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的第五種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4(f)所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的第六種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4(g)所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的第七種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4(h)所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的第八種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5所示為本案中采用一路光電轉(zhuǎn)換器件的光信號接收電路的一種可能的連接關(guān)系不意圖；
[0032]圖6所示為本案中可見光通信方法的流程示意圖；
[0033]圖7所示為本案中信號接收設(shè)備的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035]實施例一:
[0036]本發(fā)明實施例一提供了一種可見光通信系統(tǒng)，如圖1所示，其為本發(fā)明實施例一中所述可見光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述可見光通信系統(tǒng)可包括發(fā)光器件11、信號發(fā)射端12以及信號接收端13，其中:
[0037]所述信號發(fā)射端12，可用于將源信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制碼流，并根據(jù)所述二進制碼流控制所述發(fā)光器件11點亮或熄滅，形成可見光信號；
[0038]所述信號接收端13，可用于將所述發(fā)光器件11發(fā)射的所述可見光信號轉(zhuǎn)換為第一電壓幅值信號，并對所述第一電壓幅值信號進行第一濾波處理，得到所述可見光信號頻率范圍附近的電壓信號的幅值被抑制的第二電壓幅值信號，以及，根據(jù)所述第二電壓幅值信號與所述第一電壓幅值信號之間的電壓差值，將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為電平信號。
[0039]由上述內(nèi)容可知，在本發(fā)明所述實施例中，可不再基于一個固定的比較電壓來實現(xiàn)相應(yīng)通信，而是可根據(jù)經(jīng)過相應(yīng)的濾波處理所得到的第二電壓幅值信號與原電壓幅值信號之間的電壓差值，將可見光信號轉(zhuǎn)換為電平信號。即，可采用濾波處理后的、可見光信號頻率范圍附近的電壓信號的幅值被抑制的第二電壓幅值信號作為比較電壓，從而使得比較電壓可以隨環(huán)境光線的變化而變化，即環(huán)境光線較亮?xí)r，比較電壓的輸出電壓幅值會升高，而環(huán)境光線較暗時，比較電壓的輸出電壓幅值會降低，因而使得，本方案所述的可見光通信系統(tǒng)可在寬范圍的環(huán)境光線下、以及低于可見光信號頻率等的閃爍環(huán)