[發明專利]一種可見光通信系統、通信方法及相關設備

有效

• 申請號: 201510072143.8
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104717015B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 鄒驍
• 申請（專利權）人: 杭州易堯數據科技有限公司
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/67
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

1.一種可見光通信系統，其特征在于，包括由至少一個發光二極管LED組成的LED發光器件、信號發射端以及信號接收端，其中：

所述信號發射端，用于將源信號數據轉換為二進制碼流，并根據所述二進制碼流控制所述LED發光器件點亮或熄滅；其中，所述LED發光器件在自身被點亮時，能夠在所述信號接收端的表面形成從中心到邊緣亮度逐漸變低的不均勻光場；

所述信號接收端，用于根據所述LED發光器件在所述信號接收端的表面所形成的不均勻光場的中心位置處的光信號亮度和所述不均勻光場的邊緣位置處的光信號亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號。

2.如權利要求1所述的可見光通信系統，其特征在于，

所述信號接收端，具體用于通過包括第一光電轉換器件、第二光電轉換器件以及第一差分放大電路的第一光信號接收電路，將所述不均勻光場的中心位置處的光信號亮度和所述不均勻光場的邊緣位置處的光信號亮度之間的亮度差轉換為第一輸出電平信號；

其中，所述第一光電轉換器件位于所述LED發光器件在所述信號接收端的表面所形成的不均勻光場的中心位置處，所述第二光電轉換器件位于所述LED發光器件在所述信號接收端的表面所形成的不均勻光場的邊緣位置處，且，所述第一光電轉換器件、所述第二光電轉換器件分別與所述第一差分放大電路的第一輸入端、第二輸入端相連。

3.如權利要求1所述的可見光通信系統，其特征在于，所述LED發光器件在所述信號接收端的表面所形成的不均勻光場的中心位置與所述信號接收端的表面的中心位置相重疊。

4.如權利要求1～3任一所述的可見光通信系統，其特征在于，

所述信號接收端，還用于根據所述LED發光器件在所述信號接收端的表面所形成的不均勻光場的中心位置處的光信號亮度，生成第二輸出電平信號。

5.如權利要求4所述的可見光通信系統，其特征在于，

所述信號接收端，具體用于通過包括第三光電轉換器件以及第二差分放大電路的第二光信號接收電路，將所述不均勻光場的中心位置處的光信號亮度轉換為第二輸出電平信號；

其中，所述第三光電轉換器件位于所述LED發光器件在所述信號接收端的表面所形成的不均勻光場的中心位置處，且所述第三光電轉換器件與所述第二差分放大電路的第一輸入端相連，所述第二差分放大電路的第二輸入端與設定的恒定電壓相連。

6.如權利要求5所述的可見光通信系統，其特征在于，所述第一光電轉換器件、所述第二光電轉換器件以及所述第三光電轉換器件中的每一光電轉換器件為光敏二極管、光敏三極管或光敏電阻；

所述第一差分放大電路以及所述第二差分放大電路中的每一差分放大電路為運算放大器、或比較器。

7.如權利要求6所述的可見光通信系統，其特征在于，若所述第一光電轉換器件、所述第二光電轉換器件為光敏二極管，所述第一差分放大電路為運算放大器，則所述第一光信號接收電路的電路連接關系為：

所述第一光電轉換器件的陰極與設定的參考電壓相連、所述第一光電轉換器件的陽極與所述第一差分放大電路的第一輸入端相連；且，所述第一光電轉換器件的陽極還通過第二電阻接地；

所述第二光電轉換器件的陰極與所述設定的參考電壓相連、所述第二光電轉換器件的陽極與所述第一差分放大電路的第二輸入端相連；且，所述第二光電轉換器件的陽極還通過依次串聯的第一電阻、第三電阻接地；

其中，所述第一差分放大電路的第一輸入端為所述第一差分放大電路的反相輸入端，所述第一差分放大電路的第二輸入端為所述第一差分放大電路的同向輸入端。

8.如權利要求6所述的可見光通信系統，其特征在于，若所述第三光電轉換器件為光敏二極管，所述第二差分放大電路為運算放大器，則所述第二光信號接收電路的電路連接關系為：

所述第三光電轉換器件的陰極與設定的參考電壓相連、所述第三光電轉換器件的陽極與所述第二差分放大電路的第一輸入端相連；且，所述第三光電轉換器件的陽極還通過第六電阻接地；

所述設定的參考電壓通過第四電阻與所述第二差分放大電路的第二輸入端相連；且，所述第四電阻與所述第二差分放大電路的同相輸入端相連的一端還通過第五電阻接地；

其中，所述第二差分放大電路的第一輸入端為所述第二差分放大電路的反向輸入端，所述第二差分放大電路的第二輸入端為所述第二差分放大電路的同向輸入端。