[發明專利]用于光通信的編碼方法、信號發送裝置和接收裝置及方法

在審

• 申請號: 201710137429.9
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN108574535A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳光啟智能光子技術有限公司
• 主分類號: H04B10/508
• 分類號: H04B10/508;H04B10/524
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

本申請提供用于光通信的編碼方法、信號發送裝置、信號接收裝置及光通信方法。該編碼方法以信號電平相對較短的持續時間代表二進制數值中的一位，而相對較長的持續時間代表二進制數值中的另一位，從而提高數據傳輸的準確性、可靠性以及降低電路成本。

技術領域

本發明涉及光通信技術，特別是用于光通信的編碼方法、信號發送裝置、信號接收裝置及光通信方法。

背景技術

光通信技術是利用光波作為載波的通信技術。在光通信中使用的光源既可以是可見光源，也可以是不可見光源，例如激光器、熒光燈、發光二極管(LED)或閃光燈產生的可見光或不可見光均可以作為光通信的光源。光傳輸介質既可以是空氣，也可以是光纖。在光通信中，通過強度或閃爍頻率的變化表征二進制數值序列，從而實現數據傳輸。

在信號發送裝置，根據數據信號改變光源的工作參數，可以實現直接調制，其中直接將數據信號轉變為光源的強度或閃爍頻率的變化。或者，光源的工作參數保持不變，利用晶體的光電效應、磁光效應或聲光效應等改變至少一部分傳輸介質的物理參數，從而可以實現間接調制，其中將數據信號轉變為傳輸介質的物理特性的變化。在信號接收裝置中，根據光的強度或閃爍頻率的變化獲得電信號的相應變化，可以實現解調，獲得二進制數值序列。

在信號發送裝置的調制過程和信號接收裝置的解調過程中，根據編碼協議實現數據值與信號電平之間的轉換。現在的數據編碼方法主要適應于以電波作為載波的通信技術，在應于光通信時，由于光信號的調制中光源和傳輸介質的控制特性，難以精確地控制發光周期，因此可能出現數據傳輸錯誤的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供，其中利用信號電平的相對持續時間表征二進制數值，從而解決光信號傳輸過程中，發光時長不穩定而不能準確且快速地傳輸信號的問題。

根據本發明的第一方面，提供一種用于光通信的編碼方法，包括：產生連續脈沖信號；以及在所述連續脈沖信號的每個時鐘周期中，使信號電平反轉一次，其中，在反轉之前，信號電平為第一電平狀態且持續第一時間段，在反轉之后，信號電平為第二電平狀態且持續第二時間段，根據調制數據的二進制數值，逐位控制所述第一時間段與所述第二時間段的相對持續時間，從而產生調制信號。

優選地，所述第一電平狀態為高電平，第二電平狀態為低電平；或所述第一電平狀態為低電平，所述第二電平狀態為高電平。

優選地，所述第一電平狀態為前一時鐘周期結束時的電平狀態，所述第二電平狀態為與前一時鐘周期結束時相反的電平狀態。

優選地，在每個時鐘周期中，如果第一時間段小于第二時間段，則表示二進制數值中的一位，如果第一時間段大于第二時間段，則表示二進制數值中的另一位。

優選地，如果第一時間段小于等于第二時間段的二分之一，則表示二進制數值中的一位，如果第一時間段大于等于第二時間段的兩倍，則表示二進制數值中的另一位。

根據本發明的第二方面，提供一種光通信方法，包括：將原始數據封裝成數據幀，形成封裝數據；采用上述的編碼方法進行調制，將封裝數據逐位轉換成調制信號；根據調制信號驅動光源以產生光信號；采用光電轉換方法檢測光信號以產生檢測信號；采用上述的編碼方法進行解調，將檢測信號逐位轉換成數據幀，獲得封裝數據；以及從封裝數據中提取原始數據。

優選地，所述數據幀包括數據段和校驗位，形成封裝數據的步驟包括：將原始數據封裝在數據幀的數據段中；以及根據原始數據計算出校驗數據并且存儲在檢驗位中，其中，所述校驗數據表征原始數據中二進制數值“0”與二進制數值“1”的相對數量。

優選地，形成封裝數據的步驟還包括：在每個數據幀表示的原始數據的位數為偶數時附加補全位，所述補全位是所述數據段的最高有效位且為二進制數值“0”。