[發(fā)明專利]可見光通信系統(tǒng)誤碼率與光功率關(guān)系測(cè)量裝置及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410133768.6
• 申請(qǐng)日: 2014-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN103888184A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳雄斌;李洪磊;唐丹穎;郭俊清;陳弘達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): H04B10/07
• 分類號(hào): H04B10/07;H04B10/116
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及可見光通信系統(tǒng)性能評(píng)估測(cè)試技術(shù)，具體涉及一種可見光通信系統(tǒng)誤碼率與光功率關(guān)系測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

背景技術(shù)

白光LED(發(fā)光二極管)具有低功耗，壽命長(zhǎng)，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，正在代替?zhèn)鹘y(tǒng)白熾燈成為下一代照明光源。白光LED還具有調(diào)制性能好的特點(diǎn)，可以用來作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ殴庠矗瑢?shí)現(xiàn)光學(xué)無線信息的傳輸，即可見光通信技術(shù)。白光LED的普及為可見光通信技術(shù)發(fā)展提供了條件和機(jī)遇。目前，可見光通信技術(shù)正在成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外一些研究人員搭建了高速的可見光通信系統(tǒng)。文獻(xiàn)1：Honglei?Li，Xiongbin?Chen，Beiju?Huang，Danying?Tang，and?Hongda?Chen，“High?Bandwidth?Visib?le?Light?Communications?Based?on?a?Post-Equal?ization?Circuit”(Photonics?Technology?Letters，IEEE，vol.26，no.2，pp.119-122，Jan.15，2014)中采用NRZ-OOK調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸速率為340Mbit／s的可見光通信系統(tǒng)。文獻(xiàn)2：A.H.Azhar，T.A.Tran?and?D.O'brien.“A?Gigabit／s?Indoor?Wireless?transmission?Using?MIMO-OFDM?Visible-Light?Communications”(Photonics?Technology?Letters，IEEE，vol.25，No.2，January15，2013)中采用MIMO-OFDM調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸速率為1.1Gbit／s的可見光通信系統(tǒng)。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)可見光通信系統(tǒng)性能評(píng)估測(cè)試技術(shù)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)高速率可見光通信系統(tǒng)性能評(píng)估測(cè)試，尤其是電學(xué)性能和光學(xué)性能相結(jié)合的性能指標(biāo)測(cè)試是一個(gè)難點(diǎn)。對(duì)于可見光通信系統(tǒng)誤碼率與光功率關(guān)系的測(cè)量裝置和測(cè)量方法，目前還沒有完善的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是要提供一種測(cè)量可見光通信系統(tǒng)誤碼率與光功率關(guān)系的測(cè)量裝置及測(cè)量方法。由于可見光通信系統(tǒng)光可視，提出的該測(cè)量裝置簡(jiǎn)單易操作；該測(cè)量方法采用多次測(cè)量求平均值，減小了測(cè)量誤差，能夠精確的測(cè)量出可見光通信系統(tǒng)誤碼率和光功率的關(guān)系。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種可見光通信系統(tǒng)誤碼率與光功率關(guān)系的測(cè)量裝置，包括：

一誤碼率測(cè)試儀；

一調(diào)制電路，該調(diào)制電路的輸入端與誤碼率測(cè)試儀的輸出端通過同軸線連接，該誤碼率測(cè)試儀輸出的電信號(hào)經(jīng)過同軸線被送入到調(diào)制電路的輸入端；

一白光發(fā)光二極管，該白光發(fā)光二極管為熒光粉白光發(fā)光二極管，該白光發(fā)光二極管與調(diào)制電路的輸出端連接；

一前凸透鏡，該前凸透鏡位于白光發(fā)光二極管的光路上，能把發(fā)光二極管發(fā)出的光匯聚，使白光發(fā)光二極管發(fā)出光線按照一定方向和角度進(jìn)行傳輸；

一濾光片、一光衰減片和一后凸透鏡，其分別依序位于前凸透鏡的光路上，該濾光片濾除響應(yīng)速度較慢的熒光粉發(fā)出的光譜成分得到響應(yīng)速度較快的光譜成分，通過調(diào)節(jié)光衰減片的刻度可以改變通過的光信號(hào)的信噪比；

一第一探測(cè)器，該第一探測(cè)器在后凸透鏡的焦距處，接收白光發(fā)光二極管輸出的光信號(hào)，把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)；

一第二探測(cè)器，該第二探測(cè)器在后凸透鏡的焦距處，接收白光發(fā)光二極管輸出的光信號(hào)，把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)；

一光接收機(jī)電路，該光接收機(jī)電路把第一探測(cè)器輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，該光接收機(jī)電路的輸出端與誤碼率測(cè)試儀的輸入端連接；

一光功率計(jì)，該光功率計(jì)與第二探測(cè)器連接。

本發(fā)明還提供一種可見光通信系統(tǒng)誤碼率與光功率關(guān)系的測(cè)量方法，該方法是使用所述的測(cè)量裝置，包括如下步驟：

步驟1：首先通過誤碼率測(cè)試儀，設(shè)置可見光通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率；

步驟2：調(diào)節(jié)光衰減片的刻度，改變第一、第二探測(cè)器端的光信號(hào)信噪比，通過誤碼率測(cè)試儀讀取光接收機(jī)電路在不同刻度下時(shí)的誤碼率；

步驟3：調(diào)節(jié)光衰減片的刻度，改變第一、第二探測(cè)器端的光信號(hào)信噪比，通過光功率計(jì)讀取第一、第二探測(cè)器端在不同刻度下的光功率值；

步驟4：重復(fù)步驟2和步驟3，多次測(cè)量不同刻度下的誤碼率和光功率值，得到多次測(cè)量下的誤碼率和光功率的平均值；

步驟5：對(duì)得到相同刻度下的誤碼率和光功率的值，畫出特定數(shù)據(jù)傳輸速率下的誤碼率和光功率的關(guān)系曲線；