[發明專利]一種基于SC?FDMA的可見光通信系統

在審

• 申請號: 201710255648.7
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107046443A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 賈子彥;陳星宇;俞洋;陶為戈;鐘楠;吳琳照;黃成;宋偉;董世樑
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04L5/00;H04L27/38
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 黃杭飛

1.一種基于SC-FDMA的可見光通信系統，其特征在于：包括調制器(1)、發射端(2)、接收端(3)和解調器(4)，所述發射端(2)由發射驅動電路(21)和LED(22)組成，所述接收端(3)由后級放大電路(31)、基本放大電路(32)和光電管(33)組成，所述光電管(33)用于將接收到的光信號轉換為電信號，所述基本放大電路(32)用于放大所述光電管(33)將光信號轉換為電信號后的弱信號，所述后級放大電路(31)由程控放大電路、自動增益控制AGC電路和手動調節組合反饋電路組成，所述自動增益控制AGC電路和所述手動調節組合反饋電路通過改變信號輸入輸出壓縮比，對信號進行限幅輸出，受限后的幅度經過所述程控放大電路進行放大，所述調制器(1)和所述解調器(4)分別通過現場可編程門陣列FPGA實現調制與解調。

2.根據權利要求1所述的一種基于SC-FDMA的可見光通信系統，其特征在于：每個用戶分別通過所述調制器(1)與一個所述發射端(2)連接，所述發射端(2)與所述接收端(3)之間通過光通道(5)連接，多個用戶分別通過所述解調器(4)與一個所述接收端(3)連接，且每個用戶分配不同子載波進行單獨調制，最后在光路進行疊加。

3.根據權利要求2所述的一種基于SC-FDMA的可見光通信系統，其特征在于：所述調制器(1)與所述發射驅動電路(21)連接，所述發射驅動電路(21)與所述LED(22)連接，所述LED(22)與所述光電管(33)之間通過所述光通道(5)連接，所述光電管(33)與所述基本放大電路(32)連接，所述基本放大電路(32)與所述后級放大電路(31)連接。

4.根據權利要求1所述的一種基于SC-FDMA的可見光通信系統，其特征在于：所述發射端(2)的信號調制由現場可編程門陣列FPGA完成，所述發射端(2)的信號調制方法包括以下步驟：由隨機序列經正交相移鍵控QPSK調制得到用戶數據，對所述用戶數據需進行并串轉換，將并串轉換后的用戶數據進行離散傅里葉DFT變換，離散傅里葉變換DFT采樣點數為N，在頻域中對離散傅里葉DFT變換后的數據進行子載波映射，通過M點的離散傅里葉IDFT逆變換，將子載波映射后的頻域信號變換為離散時域信號，在離散時域信號進行D/A轉換前，對離散時域信號進行循環前綴和同步碼添加，添加了循環前綴和同步碼的離散時域信號經D/A轉換后加載到所述發射驅動電路(21)。

5.根據權利要求4所述的一種基于SC-FDMA的可見光通信系統，其特征在于：所述發射端(2)采用三極管共射級放大電路，所述LED(22)采用3W白光LED，將所述調制器(1)調制后的用戶信息加載到所述白光LED上，所述用戶信息通過無線光鏈路進行傳輸。

6.根據權利要求5所述的一種基于SC-FDMA的可見光通信系統，其特征在于：所述無線光鏈路傳輸的信號為實信號和正信號，而經過D/A轉換后的信號為雙極性實信號，發射驅動電路(21)通過硬件設置抬高D/A轉換后輸出的雙極性信號電平，用于減輕現場可編程門陣列FPGA編程負擔，改變所述發射驅動電路(21)中晶體管T的靜態工作點，并將雙極性信號電平抬高。

7.根據權利要求6所述的一種基于SC-FDMA的可見光通信系統，其特征在于：所述接收端(3)采用所述基本放大電路(32)和所述后級放大電路(31)進行兩級放大，每一級放大都由兩個放大器組合而成，所述基本放大電路(32)用于對所述光電管(33)轉換后的弱信號進行放大，并輸送給所述后級放大電路(31)。

8.根據權利要求7所述的一種基于SC-FDMA的可見光通信系統，其特征在于：所述后級放大電路(31)的第一級將放大后的信號分兩路輸出，一路給第二級放大器，另外一路經A/D轉換后給現場可編程門陣列FPGA，所述現場可編程門陣列FPGA通過比較傳輸信號與所需信號的不同來生成控制電壓，將控制電壓經過D/A轉換并進行反相放大后送入程控放大電路進行程控放大，通過改變控制電壓完成對放大倍數的調控，并將放大的信號進行解調。