[發明專利]一種協同編碼調制式無線光通信控制方法

有效

• 申請號: 201710975103.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107979414B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 洪文昕;王浩鑒;王炯乾
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/508;H04B10/524
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發明涉及一種協同編碼調制式無線光通信控制方法，采用VPPM?CSK編碼調制方式，在兼具照明功能，保證了輸出穩態的白光的同時，能夠有效保證了輸出穩態白光，并在改變白光亮度的同時，實現高速通信速率，提高帶寬利用率實現高效、可靠、綠色環保的通信方式。

技術領域

本發明涉及一種協同編碼調制式無線光通信控制方法，屬于無線光通信技術領域。

背景技術

使用照明LED的無線光通信已有許多研究成果，與諸如熒光燈或白熾燈的常規照明方法相比，LED通信具有明顯的優勢，因為其具有效率高，功耗低，環保，對人眼睛安全性高，輻射低，保密性高等優點。因此，LED的應用在顯示器背光單元(BLU)，汽車燈，室內照明等領域都引起了極大的關注。由于LED與我們的生活密切相關，因此控制照明功能及通信功能的模塊是實現無線光通信所需的重要手段。

由于調制帶寬受到LED的響應速度限制，而響應速率又與半導體內少子的壽命有關，所以以LED作為信號源的無線光通信系統的最大數據傳輸速率也將受到限制。因此為了盡最大可能的提高無線光通信系統的數據傳輸速率，我們需要額外采用一些別的方法來優化光通信系統的帶寬，受系統內物理器件限制的影響。而這些可以有效的優化方法、緩解技術可以集中總結為采用效率更高的調制技術，也就是使光通信系統所傳輸的一個發送符號內可以盡可能多的攜帶信息。目前適合LED照明功能以及通信功能的主要編碼方法有：開關鍵控(OOK)；脈沖位置調制(PPM)；可變脈沖位置調制方式(VPPM)；脈沖寬調制(PWM)以及多載波技術。

(1)OOK開關鍵控，在無通信需求時，通過增加冗余時隙可有效控制平均光功率及光照明暗的變化；如果增加補償時隙，光的亮度就會提高，但是，補償的時隙愈多，有效數據位就會減少；(2)PPM脈沖調制，利用改變脈沖位置調制和脈沖寬度調制的特點來滿足無閃爍照明要求和亮度調節功能，提供了恒定的數據速率，變化的幀長度范圍，但是有效性下降；(3)多載波技術，通過改變偏置直流的大小，從而改變輸出光功率的強度以調節亮度，雖然不會改變數據傳輸速率，但是提高了發射端功率以及接收端解碼時的誤碼率。

上述的調制方法既要滿足傳輸信息的要求，還要滿足室內照明功能。若采用傳統的單一OOK、PPM等，是以犧牲碼元帶寬為代價，降低信號所占帶寬，減小信號對照明的影響，但是這種編碼方式能量利用率低，并且在傳輸速率較低時，會存在LED閃爍現象，即LED出光不穩。綜上，這些方法都存在一個弊端，通信速率會隨著照明強度需求的改變，導致通信速率不穩定。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種協同編碼調制式無線光通信控制方法，引入高效、穩定的編碼-調制方法，能夠有效保證通信速率的穩定。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種協同編碼調制式無線光通信控制方法，包括如下步驟：

步驟A.針對待發送數據進行平均劃分，獲得三組子待發送數據，并進入步驟B；

步驟B.針對三組子待發送數據，分別采用VPPM可變脈沖位置調制方式進行編碼，更新三組子待發送數據，然后進入步驟C；

步驟C.將三組子待發送數據一一對應、分別發送至對應于RGB型LED的R、G、B三色發光二極管中，由R、G、B三色發光二極管分別產生對應光信號進行發送，并在光路傳輸過程中進行混合，獲得混合光信號，同時采用CSK調制方式，針對R、G、B三色發光二極管進行控制，使得R、G、B三色發光二極管滿足如下關系，然后進入步驟D；