[發(fā)明專利]高速可見光多入多出系統(tǒng)及其通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310290218.0
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103346835A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐笛愷;陸一;居秋琦;梁忠誠
• 申請（專利權(quán)）人: 唐笛愷;居秋琦
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 夏平

1.一種高速可見光多入多出系統(tǒng)，其特征是它包括發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備，所述的發(fā)送設(shè)備包括控制模塊、與控制模塊信號輸出端相連的N個驅(qū)動電路以及分別與N個驅(qū)動電路信號輸出端連接的N個LED燈，所述的接收設(shè)備包括依次串接的光電轉(zhuǎn)換模塊、運算放大器，A/D轉(zhuǎn)換模塊和信號恢復(fù)模塊；

發(fā)送設(shè)備中，

控制模塊用于實現(xiàn)對LED燈的NRZ-OOK調(diào)制，產(chǎn)生N個LED燈在固定閃爍間隔內(nèi)亮滅的控制信號，控制模塊首先控制LED發(fā)送前導(dǎo)碼，后控制發(fā)送有效數(shù)據(jù)，所述的前導(dǎo)碼包括信道參數(shù)同步碼，各發(fā)送有效數(shù)據(jù)的LED燈即發(fā)送信道均存在一對應(yīng)的信道參數(shù)同步碼，前述前導(dǎo)碼和有效數(shù)據(jù)均為二進制碼，該二進制碼的0或1分別與LED燈在固定閃爍間隔內(nèi)亮滅即TTL控制信號對應(yīng)；

驅(qū)動電路用于將控制模塊輸出的TTL控制信號轉(zhuǎn)換為LED燈的輸入電流，控制LED燈的閃爍；

LED燈用于發(fā)出固定閃爍間隔內(nèi)亮滅的光；

接收設(shè)備中，

光電轉(zhuǎn)換模塊用于接收各LED燈的光信號，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號發(fā)送至運算放大器；

運算放大器用于將光電轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓信號；

A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將運算放大器輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號，并且發(fā)送至信號恢復(fù)模塊；

信號恢復(fù)模塊接收A/D轉(zhuǎn)換模塊采集的信號，根據(jù)前導(dǎo)碼獲取當(dāng)前信道參數(shù)，并以此恢復(fù)發(fā)送端發(fā)射的有效數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速可見光多入多出系統(tǒng)，其特征是所述前導(dǎo)碼包括時鐘同步碼、起始標(biāo)志碼和信道參數(shù)同步碼，時鐘同步碼為所有信道以同頻率發(fā)送相同信號，用于同步接收端和發(fā)送端時鐘；

信道參數(shù)同步碼為正交序列，接收端通過信道參數(shù)同步碼估計當(dāng)前信道參數(shù)；

各個發(fā)射信道時鐘同步碼具有相同形式，各個發(fā)射信道信道參數(shù)同步碼彼此正交。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速可見光多入多出系統(tǒng)，其特征是所述信道參數(shù)同步碼為N行N列的E矩陣，各行與發(fā)送有效數(shù)據(jù)的LED燈即發(fā)送信道存在一一對應(yīng)關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速可見光多入多出其中，其特征是所述的信號處理恢復(fù)單元包括時鐘恢復(fù)模塊CDR、恢復(fù)單元控制模塊、信道參數(shù)矩陣H模塊、矩陣運算模塊；所述的時鐘恢復(fù)模塊CDR和恢復(fù)單元控制模塊均與A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字電壓信號輸出端相連，時鐘恢復(fù)模塊CDR和恢復(fù)單元控制模塊的信號輸出端均與信道參數(shù)矩陣H模塊的信號輸入端相連，所述的恢復(fù)單元控制模塊的另一信號輸出端與矩陣運算模塊的信號輸入端相連，所述矩陣運算模塊與信道參數(shù)矩陣H模塊雙向連接；其中，

時鐘恢復(fù)模塊，在時鐘同步階段從接收數(shù)據(jù)流中恢復(fù)時鐘；

恢復(fù)單元控制模塊，用于切換時鐘同步、信道參數(shù)同步和有效數(shù)據(jù)恢復(fù)三種狀態(tài)；

信道參數(shù)矩陣H模塊，由接收數(shù)據(jù)獲取信道參數(shù)矩陣H并求逆，用于恢復(fù)有效信號；

矩陣運算模塊，由N路同結(jié)構(gòu)的乘累加結(jié)構(gòu)組成，由信道參數(shù)矩陣H與接收機采集的有效數(shù)據(jù)Rx進行運算，恢復(fù)出信號Tx_R=H^-1*Rx。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速可見光多入多出系統(tǒng)，其特征是時鐘恢復(fù)模塊包括二值化判決器和時鐘同步器：二值化判決器，在時鐘同步階段，將接收信號判決為1/0單比特信號；時鐘同步器，在時鐘同步階段，從二值化判決器結(jié)果中恢復(fù)時鐘信號。