[發(fā)明專利]一種具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410278889.X
• 申請日: 2014-06-21
• 公開（公告）號: CN104022824A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿云花
• 申請（專利權(quán)）人: 滁州惠智科技服務(wù)有限公司
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，包括：LED發(fā)射端，用于發(fā)射LED可見光，兼起照明和通信功能；LED接收端，用于接收LED發(fā)射端發(fā)射的可見光信號；以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述接收到的可見光信號轉(zhuǎn)換為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的以太網(wǎng)幀數(shù)據(jù)格式；網(wǎng)絡(luò)終端，可通過以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊提供的上網(wǎng)服務(wù)登陸網(wǎng)絡(luò)；其特征在于，所述LED發(fā)射端為LED路燈。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述LED發(fā)射端包括信道編碼器、數(shù)字調(diào)制器、驅(qū)動電路和可見光光源；所述LED接收端包括光敏元件、調(diào)理電路、數(shù)字解調(diào)器和信道譯碼器；所述以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊包括光電轉(zhuǎn)換介質(zhì)芯片，其用于將來自LED接收端的單極性非歸零碼（NRZ碼）轉(zhuǎn)換為雙極性CMI碼，其中光電轉(zhuǎn)換介質(zhì)芯片采用ICPLUS公司的IP113ALF芯片，該芯片具備電平極性轉(zhuǎn)換功能，其從外部輸入工作時鐘信號，在其OSC1和X2引腳之間接入25MHz頻率的晶振；所述數(shù)字調(diào)制器采用采用OOK-RZ?(On-Off?Keying?Return?to?Zero，開關(guān)鍵控一歸零調(diào)制)與OFDM?(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing,?正交頻分復(fù)用)對編碼信號進(jìn)行調(diào)制；信道編碼和調(diào)制均在FPGA(Field?Programmable?Gate?Array，現(xiàn)場可編程門陣列)信號處理板上完成；解調(diào)和譯碼也是在一個FPGA處理板上進(jìn)行；調(diào)制和解調(diào)電路使用的FPGA均為Altera公司的FPGA?EP3CSSF484I7，其內(nèi)部的調(diào)制解調(diào)時鐘為100MHz。

3.?根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，控制所述LED發(fā)射端可見光光源開關(guān)的信號為2FSK（Frequency?Shift?Keying?頻移鍵控）信號，其基帶信號速率為100bps,?fl為800Hz,??f2為1000?Hz，所述可見光光源以f1和f2高頻率閃爍。

4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述LED接收端的光敏元件為光電二極管，其響應(yīng)速度高于f1和f2。

5.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述LED發(fā)射端與所述LED接收端之間采用的通信標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.15.7。

6.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，為保證某條光路徑被遮擋也不會導(dǎo)致通信終端，該LED路燈系統(tǒng)設(shè)計成強(qiáng)度調(diào)制/直接探測（MM/DD）系統(tǒng)。

7.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述信道譯碼器包括高低位分離電路及譯碼運算電路，所述高低位分離電路用于將接收到的CMI碼的高低位進(jìn)行分離，所述譯碼運算電路用于對所述CMI碼分離后的高低位進(jìn)行同或運算。

8.?根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述高低位分離電路設(shè)置有若干D觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器設(shè)置有數(shù)據(jù)輸入端D，時鐘輸入端CLK、反相置位端SD及數(shù)據(jù)輸出端Q，輸入的CMI碼在時鐘CP的作用下被各個D觸發(fā)器鎖存。

9.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述光電二極管是PIN光電二極管或雪崩光電二極管。

10.?根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有通信功能的LED路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊與所述網(wǎng)絡(luò)終端之間的通信協(xié)議為藍(lán)牙。