[發明專利]一種車載可見光無線數字語音通信系統

有效

• 申請號: 201410686588.0
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104485993A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 鄢秋榮;曹青山;劉鴻清;陳都;顧秀秀;廖慶洪;王慧
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種車載可見光無線數字語音通信系統，其特征是包括發送模塊和接收模塊；

所述的發送模塊包括數字音頻采集單元、RS編碼單元、PWM調制單元、LED驅動單元、LED發射單元，各電路單元依次連接；數字音頻采集單元塊對話筒輸入的模擬音頻信號進行采集，轉化為數字音頻信號，并將數字音頻信號傳輸至RS編碼單元；RS編碼單元對數字音頻信號進行編碼，并將數據傳輸至PWM調制單元；LED驅動單元對調制信號進行放大、耦合處理，并將耦合處理后的電信號傳輸至LED發射單元；LED發射單元將上述電信號轉換為光信號，并通過無線傳輸的方式傳輸至PIN光電探測單元；

所述的接收模塊包括PIN光電探測單元、信號提取單元、PWM解調單元、RS譯碼單元、數字音頻輸出單元，各電路單元依次連接；PIN光電探測單元接受到光信號，將光信號轉換為電信號；信號提取單元將電信號進行提取、放大處理；PWM解調單元對電信號進行解調處理；RS譯碼單元對解調信號進行譯碼處理；數字音頻輸出單元將解碼后的數字信號進行數模轉換為音頻信號；

所述的發送模塊和接收模塊基于Zed-board(FPGA+ARM)為核心的平臺實現；

所述的數字音頻采集、數字音頻輸出單元及RS編譯碼單元基于Zed-board平臺的ARM-corter處理器核實現；

所述的PWM調制、PWM解調單元采用脈沖寬度調制方式，基于Zed-board平臺的可編程邏輯FPGA實現。

2.根據權利要求1所述的車載可見光無線數字語音通信系統，其特征是所述的LED驅動單元包括六個完全相同的驅動電路，所述的驅動電路包含恒流驅動器、外掛電阻、直流電源、變阻器、反相器、接地電容；恒流驅動器5腳與PWM調制單元輸出端連接，恒流驅動器3,4腳接地，直流電源經外掛電阻與恒流驅動器1,2腳相連，直流電源經接地電容與大地相連，用于消除電壓尖峰；反相器輸入端與恒流驅動器2腳相連，反相器輸出端經變阻器與LED相連，變阻器用于調節LED電壓，從而改變LED發光功率。

3.根據權利要求1所述的車載可見光無線數字語音通信系統，其特征是所述的LED發射單元采用六個功率較大的高亮白光LED合并而成，形成2*3面陣LED發射單元。

4.根據權利要求1所述的車載可見光無線數字語音通信系統，其特征是所述的光電探測單元包括PIN光電探測器、前置放大電路、主放大電路；PIN光電探測器采用高精度的PC10-6探測器，PIN光電探測器與電阻R1組成閉合回路；前置放大電路運算放大器U1同相輸入端接收PIN探測器輸出的信號，運算放大器U1的輸出端經電阻R2、R3與所述運算放大器U1的反向輸入端組成負反饋電路，主放大電路運算放大器U2同相輸入端接收運算放大器U1輸出端的信號，主放大電路運算放大器U2同相輸出端經電阻R4、R5與所述運算放大器U2的反向輸入端組成負反饋電路。

5.根據權利要求1所述的車載可見光無線數字語音通信系統，其特征是所述的信號提取單元包括比較電路和整形電路；比較電路的運算比較器U3的輸入端與運算放大器U2的輸出端連接，運算比較器U3的反向輸入端輸入可調節的門值電壓，門值電壓由滑動變阻器R6與正負5V電源組成；整形電路由U4組成的單穩態觸發電路組成；所述單穩態觸發電路的運算器U4的TRI端接運算比較器U3的輸出端；所述單穩態觸發器電包括運算器U4、電阻R8及地電容C6、C7。