[發明專利]一種可見光無線通信物理層光頻調制器

有效

• 申請號: 201710467709.6
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107181526B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 吳子揚;王驕;游川;劉露露;楊闖;玄克鵬
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H03G5/16;H03M1/12;H05B44/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 胡曉男

本發明提供一種可見光無線通信物理層光頻調制器，包括：基帶調制器；數模轉換電路；信號增益與偏置控制電路；低通濾波器；預均衡器；加和電路；跨導驅動器；發光二極管陣列。基帶調制器的輸出端分別連接數模轉換電路的輸入端和信號增益與偏置控制電路的輸入端，數模轉換電路的輸出端連接信號增益與偏置控制電路的輸入端，信號增益與偏置控制電路的輸出端分別連接低通濾波器和加和電路的輸入端，低通濾波器的輸出端連接預均衡器的輸入端，預均衡器的輸出端連接加和電路的輸入端，加和電路的輸出端連接跨導驅動器的輸入端，跨導驅動器的輸出端連接發光二極管陣列的輸入端。本發明實現基帶數字信號到光頻信號的硬件調制過程使得信號能成功發射。

技術領域

本發明涉及無線光通信領域，具體涉及一種可見光無線通信物理層光頻調制器。

背景技術

在當今高度信息化的社會，信息和通信已成為現代社會的主流，無線通信是通信領域中較重要的一部分。傳統的無線通信方式是采用微波進行通信，其帶寬已經漸漸無法滿足日益龐大的通信需求，且產生的輻射對人體健康有一定的傷害。所以，人們需要一種更安全，更健康，更快速的無線通信方式，于是，人們想到了可見光通信。而基于可見光的無線通信系統中，信號的調制是不可或缺的一部分，基于這種理念，本發明利用無線通信原理，實現一種可見光無線通信物理層光頻調制器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可見光無線通信物理層光頻調制器。

本發明的技術方案是：

一種可見光無線通信物理層光頻調制器，包括：

將本地數據調制轉換成副載波數字信號輸出至數模轉換電路的基帶調制器；

將副載波數字信號轉換為副載波模擬電壓信號的數模轉換電路；

對副載波模擬電壓信號進行增益放大并輸出偏置的電壓信號的信號增益與偏置控制電路；

提升可變增益放大器輸出的副載波模擬電壓信號信噪比的低通濾波器；

抵抗低通濾波器輸出的副載波模擬電壓信號光電效應的失真的預均衡器；

對偏置控制器產生偏置的電壓信號和預均衡器輸出的副載波模擬電壓信號進行加和的加和電路；

將加和電路輸出的副載波模擬電壓信號轉化為副載波模擬電流信號驅動發光二極管陣列的跨導驅動器；

將副載波模擬電流信號調制到可見光頻率上完成光頻調制的發光二極管陣列。

基帶調制器的輸出端連接數模轉換電路的輸入端，數模轉換電路的輸出端連接信號增益與偏置控制電路的輸入端，信號增益與偏置控制電路的輸出端分別連接低通濾波器的輸入端和加和電路的輸入端，低通濾波器與預均衡器的輸出端連接加和電路的輸入端，加和電路的輸出端連接跨導驅動器的輸入端，跨導驅動器的輸出端連接發光二極管陣列的輸入端。

所述基帶調制器采用DFTS-OFDM調制的方式，將本地數據調制轉換成副載波數字信號。

所述數模轉換電路，包括：

將副載波數字信號轉換為副載波模擬電流信號的數模轉換器；

將副載波模擬電流信號轉化為副載波模擬電壓信號的互阻放大器；

數模轉換器的輸入端連接基帶調制器的輸出端，數模轉換器的輸出端連接互阻放大器的輸入端，互阻放大器的輸出端連接信號增益與偏置控制電路的輸入端。

所述信號增益與偏置控制電路，包括：

設置和儲存可變增益放大器的信號增益以及偏置控制器的信號偏置的控制器固件；

根據控制器固件設置的信號增益對數模轉換電路輸出的副載波模擬電壓信號進行增益放大的可變增益放大器；