[發明專利]一種基于LED可見光的語音信息通告系統

無效

• 申請號: 201110284925.X
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102307063A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 王巍;王寧;劉慧芳;鄭國平;龍幫強;殷駿
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H04B10/10
• 分類號: H04B10/10;H04L27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用可見光的可見光通信系統，尤其涉及一種利用LED可見光進行語音信息通告的系統。?

背景技術

目前，有“綠色照明”之稱的發光二極管(LED)照明技術備受關注，廣泛用在照明光源、顯示屏、背光光源、汽車車燈以及景觀照明等方面，相比于傳統的照明技術，它具有綠色環保、尺寸小、功耗低和使用壽命長等特點，同時，LED的高響應靈敏度和良好的調制特性，讓其在完成照明功能的同時實現語音通信成為可能。?

眾所周知，無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。但大多數無線通信技術受限于發射功率、電磁干擾等缺點，比如像醫院和飛機這些關系到生命的場合，就不能采用射頻技術。?

為了解決上述問題，有人發明了使用可見光通信發送和接收數據的裝置和方法(公開號：CN?101953097A)，包括可見光通信收發器、發光設備和轉換設備、主機控制器等，但是它只限于數據在以太網中傳輸。?

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于LED可見光的語音信息通告系統。它可以用在LED交通燈系統中，播放各種提示信息，用于提醒司機、避免交通事故的發生。也可以用在LED路燈、LED廣告牌、LED顯示屏、LED指示牌中，發布一些人們所需要的語音信息。?

本發明的技術方案是：一種基于LED可見光的語音信息通告系統由語音信號發射裝置和車載終端接收裝置組成。所述的語音信號發射裝置包括語音信號輸入端、音頻信號放大電路、語音信號調制模塊、開關控制電路、LED驅動電路，可見光發射器件；所述的車載終端接收裝置包括光電轉換器、前置放大電路、去噪濾波電路、語音信號解調模塊、音頻功率放大電路，揚聲器。所述的語音信號調制模塊采用中心頻率為100kHz的壓控振蕩器進行頻率調制。所述的LED驅動電路采用恒流源驅動。所述的光電轉換器選用光電二極管S1787-04。所述的語音信號調制模塊與語音信號解調模塊均采用中心頻率為100kHz的鎖相環。所述的可見光發射器件采用LED光源。?

本發明的有益效果：(1)本發明對基于LED的可見光語音信息通告系統進行了設計，通過對語音信號的調制解調，實現了可見光語音通信的傳輸。(2)本發明設計簡單，使用最簡單的通斷鍵控(OOK)調制方式即可實現，不需要使用任何編碼方式，也不需要使用復雜的調制技術，成本較低，有很強的實用性。?

附圖說明

圖1為本發明提供的一種基于LED可見光的語音信息通告系統的總體結構圖。?

圖2為本發明提供的一種基于LED可見光的語音信息通告系統的語音信號發射裝置框圖。?

圖3為本發明提供的一種基于LED可見光的語音信息通告系統的車載終端接收裝置框圖。?

具體實施方式

請參閱圖1，本發明包括發射語音信號的發射裝置和接收語音信號的車載終端接收裝置。發射裝置主要安裝在LED燈一端，進行語音信號輸入、處理、調制，并借助LED燈將調制好的信號以光波形式發射出去；接收裝置主要安裝在車輛前端或頂端，用于接收LED燈發射的光信號，進而進行光電轉換、電信號處理、解調恢復出原語音信號，通過揚聲器播放。?

請參閱圖2，本發明所述的語音信息通告系統的語音信號發射裝置包括語音信號輸入、音頻信號放大電路、語音信號調制模塊、開關控制電路、LED驅動電路以及LED燈。在語音信號輸入端可以輸入適于各種語音信號，由于該信號是只有幾毫伏的微弱電信號，所以需要利用音頻信號放大電路對其進行放大，調節放大倍數，可將語音信號放大到適合調制的模擬信號。由音頻信號放大電路輸出的模擬信號需要調制到一定頻率范圍才能進行傳輸，所以后面需要連接語音信號調制模塊(壓控振蕩器)，它實際上是一個方波發生器，輸出頻率和輸入電壓成正比，從而將電壓信號轉換為頻率信號。為了和后面的語音信號解調模塊相匹配，采用鎖相環電路中的壓控振蕩器進行語音信號調制。通過調節外圍電路的電阻電容值，將輸出中心頻率調制到100kHz左右。使用NMOS管作為開關控制，由鎖相環輸出的頻率信號控制MOSFET的通斷，從而通過控制LED燈的亮滅來傳輸信號。由于信號頻率較高，人眼不會感覺到燈的閃爍。至此，語音信號發射裝置完成了將語音信號以可見光的方式發射出去。?