[發明專利]LED閃爍頻率和波形測試系統及方法

在審

• 申請號: 201410200237.4
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103954834A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 賈子彥;黃成;陶為戈;賈中寧;沈琳
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R31/26;G01R13/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其是一種LED閃爍頻率和波形測試系統及方法。

背景技術

可見光通信（Visible-Light?Communication，VLC）是一種以通用照明LED為信號發射器件的新的無線光通信方式，VLC具有對人體沒有傷害、保密性強、不占用無線頻譜資源等一般無線通信沒有的優點，在確保節能環保綠色照明的前提下實現通信功能是VLC的理想目標。

LED的閃爍頻率決定著VLC的數據傳輸速率。對于市場上出售的各種照明LED，通常并不關心其閃爍頻率的快慢，數據手冊中也不提供閃爍頻率的參數。因此，在將LED用于VLC時，需要測試出其閃爍頻率的特性，為VLC系統設計、電路設計、LED選型及最佳傳輸速率提供依據。目前，還沒有LED閃爍頻率和波形的測試系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了提供一種LED閃爍頻率和波形測試系統及方法，能夠準確測試LED閃爍頻率和波形，為設計可見光通信系統的LED選型和最佳傳輸速率提供依據。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種LED閃爍頻率和波形測試系統，包括閃爍頻率控制臺、可見光通信發射設備、可見光通信接收設備及示波器，所述可見光通信發射設備包括脈沖波形發生器、調制電路及第一聚光透鏡，所述波形發生器與閃爍頻率控制臺電連接，所述波形發生器與調制電路電連接，所述調制電路與LED連接，調制電路接收波形發生器產生的方波信號并對LED進行光調制，所述第一聚光透鏡設置在LED一側，第一聚光透鏡將調制后的光波聚焦并發送出去，所述可見光通信接收設備包括第二聚光透鏡、高速光電轉換電路及低噪聲放大器，所述第二聚光透鏡設置在高速光電轉換電路一側，所述低噪聲放大器與高速光電轉換電路電連接，第二聚光透鏡將第一聚光透鏡發出的光信號聚焦后發送給高速光電轉換電路，高速光電轉換電路將光信號轉換為電信號發送給低噪聲放大器，所述示波器與低噪聲放大器電連接，示波器接收低噪聲放大器放大的電信號并顯示信號的波形。

所述波形發生器用于產生指定頻率的方波信號。

所述調制電路包括小功率LED調制電路及大功率LED調制電路，所述小功率LED調制電路與大功率LED調制電路并行連接，小功率LED調制電路用于對小功率LED進行二進制調制，使LED發出隨方波信號的頻率進行閃爍的可見光信號，大功率LED調制電路用于對大功率LED進行二進制調制，使LED發出隨方波信號的頻率進行閃爍的可見光信號，可以分別對100MHz以下的大功率或小功率的LED檢測，適用范圍較廣。

所述第一聚光透鏡是用于LED光強的集聚，減小環境光的影響。

所述第二聚光透鏡用于可見光強的聚焦，用于減小環境光的影響，提高接收設備的靈敏度。

所述高速光電轉換電路用于將接收的可見光高速轉換為電信號。

所述低噪聲放大器用于將信號放大，便于示波器觀察波形。

所述閃爍頻率控制臺包括控制臺軟件和通信接口軟件，其中：所述控制臺軟件用于測試人員對閃爍頻率成分和LED類型的選擇；所述通信接口軟件用于上位機和可見光發送設備的信號傳輸。

所述可見光通信發射設備還包括用于固定LED的插座及夾具，包括小功率LED夾具、小功率LED插座及大功率LED夾具。所述小功率LED插座用于對直插式封裝的小功率LED進行固定和電信號連接；所述小功率LED夾具用于對貼片封裝小功率LED進行固定和電信號連接；所述大功率LED夾具用于對大功率LED固定和電信號連接。

本發明還提供一種LED閃爍頻率和波形測試方法，包括如下步驟：

步驟一、閃爍頻率控制臺選擇測試頻率，給波形發生器發送指令，波形發生器產生指定頻率的方波信號送給調制電路；

步驟二、調制電路產生的調制信號對LED進行光調制，調制后的光波經過第一聚焦透鏡聚焦后發送出去；

步驟三、第二聚焦透鏡將第一聚焦透鏡發送的光波二次聚焦后送給高速光電轉換電路；?

步驟四、高速光電轉換電路將光信號轉換為電信號并送給低噪聲放大器；

步驟五、低噪聲放大器將放大后的電信號發送給示波器，由示波器顯示輸出信號的波形。?

本發明的有益效果是：

（1）利用本發明所述的LED閃爍頻率和波形測試系統及方法能夠準確測試100MHz以下的LED閃爍頻率和波形，為設計可見光通信系統的LED選型和最佳傳輸速率選擇提供依據；

（2）本發明所述的LED閃爍頻率和波形測試系統使用方便，不受LED功率大小的限制，適用范圍較廣。?

附圖說明