[發明專利]基于數字信號處理的可見光視頻通信系統

無效

• 申請號: 201210276398.2
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102801473A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 王永進;曲穎;江運力;劉芳;丁禮偉;朱洪波
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B10/10
• 分類號: H04B10/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種基于數字信號處理模塊的可見光視頻通信系統，屬于無線通信技術領域。

背景技術

數字信號處理器（DSP，Digital?Signal?Processor）是進行數字信號處理的專用芯片，是伴隨著微電子學、數字信號處理技術、計算機技術的發展而產生的新器件。DSP廣泛應用于音頻和視頻層面，它不僅具有可編程性，而且其實時運行速度可達每秒數以千萬條復雜指令程序，遠遠超過通用微處理器，是數字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數據處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。DSP可以快速的實現對信號的采集、估值、增強、壓縮編碼、解碼、調制解調、濾波、識別等處理，因此數字信號處理器是實現視頻信號處理的很好的選擇。

近年來，隨著LED技術的迅速發展，DSP技術的成熟，利用已有的研究成果，進一步研究短距離高速的可見光通信。由于DSP運算能力強，處理速度快，可以實現對視頻信號快速的采集、模數轉換、壓縮編碼、解碼、調制和解調等處理，能夠很好的滿足可見光視頻通信的實際需要。開發基于數字信號處理的可見光視頻傳輸系統，可以實現短距離、大容量、高速的無線視頻通信。現有的無線通信頻譜資源緊缺，而可見光通信頻段無需許可證，且無電磁干擾，在照明的同時能夠實現泛在通信，可見光頻譜資源能夠提供大容量的通信服務，在機場、醫療監護、水下和礦井等特殊場景下應用前景廣闊。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于數字信號處理模塊的短距離、大容量、高速的可見光視頻通信系統。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種基于數字信號處理模塊的可見光視頻通信系統，包括視頻采集系統、發送端、接收端和視頻顯示設備，其中：

所述發送端包括第一數字信號處理模塊、偏置電路、LED電源和LED器件，所述接收端包括集成光子器件模塊、光電探測器、功率放大器和第二數字信號處理模塊。

所述第一數字信號處理模塊接收外部視頻采集系統輸出的視頻信號，第一數字信號處理模塊將視頻信號依次進行重采樣處理、編碼處理、調制處理和數模轉換處理，產生模擬信號，并將所述模擬信號傳輸至偏置電路；

所述LED電源向偏置電路提供直流電壓，偏置電路將上述模擬信號和LED電源的直流電壓進行耦合處理，產生電信號，并將耦合后的電信號傳輸至LED器件，驅動LED器件發光；

所述LED器件將上述電信號轉換成可見光信號，并利用光場的覆蓋，通過無線傳輸的方式將所述光信號傳輸至光電探測器；

所述光電探測器用于接收上述光信號，并將此光信號轉變成電信號后傳輸至功率放大器；

所述功率放大器將上述電信號進行功率放大，并將功率放大后的電信號傳輸至第二數字信號處理模塊；

所述第二數字信號處理模塊對上述功率放大后的電信號依次進行模數轉換處理、解調處理、解碼處理和重采樣處理,?產生數字信號，并將所述數字信號傳輸至視頻顯示設備。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1.本發明所設計的基于數字信號處理的可見光視頻通信系統采用新型的LED器件，實現照明和通信一體的系統，LED器件具有高速響應頻率，提高了系統的調制帶寬和數據傳輸速率，從而能夠實現短距離、大容量的視頻傳輸；

2.本發明所設計的基于數字信號處理的可見光視頻通信系統采用數字信號處理器實現信號處理，經過編碼提高了傳輸的有效性和可靠性，經過調制改善了信道的信噪比，從而提高了視頻信號的傳輸效率，實現高速視頻傳輸；

3.本發明所設計的基于數字信號處理的可見光視頻通信系統采用可見光進行數據傳輸，可以實現無電磁干擾的信息傳輸，改善頻譜資源匱乏的現狀；

?4.本發明所設計的基于數字信號處理的可見光視頻通信系統可以提供短距離、大容量、高速率的視頻通信服務，在智能交通、水下、醫院、礦井、飛機等場景有廣泛的應用優勢。

附圖說明

圖1是本發明所設計的基于數字信號處理的可見光視頻通信系統的傳輸示意圖；

圖2是本發明所設計的基于數字信號處理的可見光視頻通信系統發送端的電路模塊框圖；

圖3是本發明所設計的基于數字信號處理的可見光視頻通信系統的DSP的電路模塊框圖；

圖4是本發明所設計的基于數字信號處理的可見光視頻通信系統接收端的電路模塊框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：