[發明專利]基于QAM和MPPM的可見光通信方法及其系統

在審

• 申請號: 201510551507.0
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105119655A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 文尚勝;關偉鵬;張恒;胡卉馨
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/524
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種基于QAM和MPPM的可見光通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、數據流經過常規的編碼，交織，串并轉換等基帶系統的預處理形成二進制碼流；所述的二進制碼流經過正交振幅調制后形成QAM信號；

步驟2、數據流經過常規的編碼，交織，串并轉換等基帶系統的預處理形成二進制碼流；所述的二進制碼流經過多脈沖位置調制后形成MPPM信號；

步驟3、傳輸子系統為傳輸光信號的自由空間；所述光信號由白光LED發射；所述白光LED由QAM與MPPM兩個信號同步控制，QAM信號通過控制LED驅動電壓進而實現對光強幅度的調控；MPPM信號控制LED驅動電流的通斷；

步驟4、在接收子系統中同時存在光信號通道分為藍光接收通道與黃光接收通道；所述藍光接收通道通過藍色濾光片獲取藍光信號，經過信號處理還原MPPM信號；所述黃光接收通道通過黃色濾光片獲取黃光信號，經過信號處理還原QAM信號；

步驟5、所述MPPM信號與QAM信號經過解碼處理后形成對應的二進制數據流；所述的二進制數據流經數據合并器形成最終獲得信號。

2.根據權利要求1所述的基于QAM和MPPM的可見光通信方法，其特征在于，在步驟1中，所述的正交振幅調制包括以下步驟：

步驟11、所述的二進制碼流經過串/并變換器輸出兩路并行碼流序列；所述的兩路并行碼流序列的速率減為所述二進制碼流的一半；

步驟12、所述的兩路并行碼流序列分別經過2電平到L電平轉換，形成L電平的基帶信號，其中，L為正整數；

步驟13、所述的L電平的基帶信號經過基帶成形濾波器形成X(t)和Y(t)信號；

步驟14、所述的X(t)和Y(t)信號分別和頻率相同的同相載波以及正交相載波進行相乘運算，將最后得到的兩路信號進行相加運算就得到的己調制的QAM信號。

3.根據權利要求1所述的基于QAM和MPPM的可見光通信方法，其特征在于，在步驟2中，所述的多脈沖位置調制包括以下步驟：

步驟21、所述的二進制碼流映射成碼長為n個等間距時隙的二進制比特流，其中，n為正整數；

步驟22、在所述的n個時隙的二進制比特流中m個時隙上發送光脈沖，得到已調的MPPM信號，其中，m為正整數。

4.根據權利要求1所述的基于QAM和MPPM的可見光通信方法，其特征在于，在步驟4中，所述的信號處理包括以下步驟：

步驟41、所述的藍光信號和黃光信號經過放大、濾波處理后，進行藍光信號和黃光信號的解調處理；

步驟42、所述的解調處理分別為QAM解調處理和MPPM解調處理；所述QAM解調處理和MPPM解調處理的原理分別為權利要求2和權利要求3的逆過程。

5.一種實現權利要求1所述的基于QAM和MPPM的可見光通信方法的可見光通信系統，包括：發射子系統、傳輸子系統和接收子系統，其特征在于，所述發射子系統具有：QAM調制模塊、MPPM調制模塊、LED驅動電路和LED燈具；所述傳輸子系統用于把LED燈具發出的可見光信號傳輸給光電檢測器件；所述接收子系統具有：第一光電檢測器件、第二光電檢測器件、QAM解調模塊、MPPM解調模塊和數據合并器；所述QAM調制模塊、MPPM調制模塊分別與LED驅動電路連接；所述LED驅動電路、LED燈具和光電檢測器件依次連接；所述光電檢測器件包括第一光電檢測器件與第二光電檢測器件；所述第一光電檢測器件與QAM解調模塊連接，所述第二光電檢測器件與MPPM解調模塊連接；所述QAM調制模塊和MPPM調制模塊分別產生QAM數據流和MPPM數據流；所述的QAM數據流和MPPM數據流這兩路數據流發送至LED驅動電路，并通過BaisTee模塊與直流信號進行耦合，以驅動LED燈具發射光信號；所述光信號經光電轉換進入接收子系統；所述接收子系統中具有藍光接收通道和黃光接收通道；所述藍光接收通道通過藍色濾光片獲取藍光信號，再經過MPPM解調模塊還原成MPPM信號；所述黃光接收通道通過黃色濾光片獲取黃光信號，再經過QAM解調模塊還原成QAM信號；所述MPPM信號與QAM信號經過解碼處理后形成對應的二進制數據流；所述的二進制數據流經數據合并器形成最終獲得信號。