[發明專利]基于FPGA的LiFi信號解調方法及解調器

有效

• 申請號: 201710684394.0
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107454028B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 秦輝;陳金鷹;趙知春;馮光男;王麗麗;劉川;朱正模;葉柏椿;程澤;李彪;張閥東
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: H04L27/14
• 分類號: H04L27/14;H04B10/116
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 張玲

本發明涉及一種基于FPGA的LiFi信號解調方法及解調器，該方法包括步驟：接收發送端發送的信號，該信號中帶有信道空閑標志信號flg_idll和一幀數據中的起始標識信號；在T0的3T0/8時刻對輸入信號采樣，利用設置的采樣標志信號flg_smp的上升沿對接收的信號進行采樣；計數采樣信號中脈沖的個數，如在T0時間內計數脈沖為N1個，則判定為接收到一個‘1’信號，如在T0時間內計數脈沖為N2個，則判定為接收到一個‘0’信號。本發明實施例提供的解調方法及解調器，能夠保證不論有無數據傳輸以及不論傳輸何種數據，承載傳輸數據的照明燈光都能保持正常的照明功能。還能保證收發兩端時鐘不同步的情況下正確接收數據。

技術領域

本發明涉及信號解調解調技術領域，特別涉及一種基于FPGA的LiFi信號解調方法及解調器。

背景技術

采用照明可見光無線通信(Light Fidelity，LiFi)技術來解決多點信號接入問題，不僅可以實現多機同時接入局域網，而且可同時傳輸數據，這是一種新興的多PC終端接入局域網的新技術，具有抗電線電干擾、無需申請無線頻譜、收發兩端時鐘不同步的情況下正確接收數據、經濟適用的特點，國內外正處于研發階段。

LiFi技術是一種以調制/解調制LED照明燈光作為數據傳輸載體的無線連接通信方式，可同時解決室內燈光照明和數據的傳輸。由于燈光首先要解決照明需求，對于未進行處理的待傳輸數據，當處于無數據傳輸或傳輸0信號，都會導致燈光熄滅。因此用LiFi技術多點接入傳輸方式首先需要對待傳輸信號進行編碼/解碼，這種碼型應能保證不論有無數據傳輸以及不論傳輸何種數據，燈光都能保持正常的照明功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于FPGA的LiFi信號解調方法及解調器。

為了實現上述發明目的，本發明實施例提供了以下技術方案：

一種基于FPGA的LiFi信號解調方法，包括步驟：

接收發送端發送的信號，該信號中帶有信道空閑標志信號flg_idll和一幀數據中的起始標識信號；當空閑標志信號產生單元提取出flg_idll＝‘1’時，表示信道空閑；當提取出flg_idll＝‘0’時，表示信道在傳輸數據；

在每位傳輸數據周期T0的3T0/8時刻對串行輸入信號采樣，以幀起始標志產生單元獲得的幀起始標志信號flg_frm為一幀的開始，利用采樣信號產生單元產生的采樣標志信號flg_smp的上升沿對接收的信號進行采樣；f0為基帶頻率，T0＝1/f0；

0/1輸出判決采樣單元計數采樣信號中脈沖的個數，如在T0時間內計數脈沖為N1個，則判定為接收到一個‘1’信號，如在T0時間內計數脈沖為N2個，則判定為接收到一個‘0’信號；

‘1’和‘0’均為二進制數，分別對應于高電平和低電平；接收到的0/1數據由輸出緩沖單元暫存后，以8位并行方式輸出。

上述解調方法中，為了保障不論有無數據傳輸以及不論傳輸何種數據，燈光都能保持正常的照明，所以發送端不發數據時線路長時間也是一直傳輸高電平信號，因此發送端發送的信號一直是高電平或低電平，進而接收端接收到的電平只有高低電平之分，不知道發送端何時發送或停止發送數據，因此需要進行判定，只在發送數據期間才能有效接收數據。因此通過信道空閑標志信號和起始標識信號的設置，可以標識出高/低電平數據信號和單純保持燈亮的高電平照明信號，使得利用燈光進行數據傳輸成為可能。通過在3T0/8時刻對串行輸入信號采樣，利用采樣信號產生單元產生的采樣標志信號flg_smp的上升沿對接收的信號進行采樣，使得0/1輸出判決采樣單元可以正確地判定“1”、“0”信號，進而能夠保證在收發兩端系統時鐘不同步的情況下也能正確接收數據，去掉了傳統接收電路中的同步時鐘提取所帶來的成本提高和技術復雜性。

根據本發明實施例，上述方法中，利用獲取的空閑標志信號、幀起始標志信號flg_frm、采樣時鐘fs和采樣標志信號flg_smp的上升沿對接收的信號進行采樣，具體為：