[發明專利]一種基于紫外光二極管的汽車通信設備及通信方法

有效

• 申請號: 201610013014.6
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105656550B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 王孝軍;潘曉晟;楊延成;薛冰;劉海濤
• 申請（專利權）人: 青島云集控制技術有限公司
• 主分類號: H04B10/114
• 分類號: H04B10/114
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 陳磊;黃玉華

1.一種基于紫外光二極管的汽車通信設備，包括發射機和接收機，其特征在于，

所述發射機包括依次連接的信源、信道編碼單元、高速開關、LED驅動電路及紫外光二極管；所述信道編碼單元用于對信源的信號進行信道編碼；所述高速開關和LED驅動電路實現光強度調制，用于控制紫外光二極管發光；

所述接收機包括依次連接的光電倍增管、放大濾波電路、自適應門限檢測電路、信道解碼單元及顯示單元；所述光電倍增管用于接收光信號，將光信號轉換為模擬電信號后發送至放大濾波電路；所述放大濾波電路用于將接收到的模擬電信號進行放大濾波后轉換為電脈沖串發送至自適應門限檢測電路；所述自適應門限檢測電路用于根據自適應判決門限從接收到的電脈沖串中識別出信號并完成模數轉換，其中背景紫外光噪聲和接收機噪聲對應的光子數作為所述自適應判決門限；所述信道解碼單元用于對接收到的數字信號進行解碼并發送至顯示單元進行顯示。

2.根據權利要求1所述的基于紫外光二極管的汽車通信設備，其特征在于，所述紫外光二極管的發射角度設計為120°以上。

3.根據權利要求1所述的基于紫外光二極管的汽車通信設備，其特征在于，所述紫外光二極管的發射功率設計為1W以上。

4.一種應用如權利要求1-3中任一項所述的基于紫外光二極管的汽車通信設備進行通信的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.發射機將信源的信號經過信道編碼單元進行信道編碼，通過高速開關和LED驅動電路控制紫外光二極管發出光載波信號，并將經過信道編碼的信號調制到紫外光二極管發出的光載波信號上，然后向空間輻射；

S2.接收機采用光電倍增管接收光信號，將光信號轉換為模擬電信號后發送至放大濾波電路，放大濾波電路對模擬電信號進行放大濾波后生成電脈沖串并發送至自適應門限檢測電路，自適應門限檢測電路對放大濾波電路輸出的電脈沖串進行自適應門限判決并轉換為數字信號后發送至信道解碼單元，信道解碼單元對接收到的數字信號進行解碼并發送至顯示單元進行顯示；

所述自適應門限檢測電路對放大濾波電路輸出的電脈沖串進行自適應門限判決并轉換為數字信號，具體為：

接收機對周圍環境的紫外光進行探測，得到背景紫外光噪聲和接收機噪聲對應的光子數，作為自適應判決門限；

自適應門限檢測電路采用光子計數法對放大濾波電路輸出的電脈沖串進行光子數統計，當輸出的電脈沖對應的光子數超過自適應判決門限時，判定為接收到信號“1”，否則，判定為接收到信號“0”，從而實現模數轉換。

5.根據權利要求4所述的基于紫外光二極管的汽車通信方法，其特征在于，所述自適應門限檢測電路采用光子計數法對放大濾波電路輸出的電脈沖串進行光子數統計，具體為：

每個電脈沖信號對應的光子數＝每個電脈沖信號的能量/單個光子的能量。