[發明專利]一種可見光通信設備發射調制性能測量方法

有效

• 申請號: 201711436486.3
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108039910B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 郭雪梅;王佳勝;劉桂雄;吳嘉健;陳長纓;張沛強;曾昕;龍陽
• 申請（專利權）人: 廣州市儀器儀表學會;廣東省標準化研究院;華南理工大學;暨南大學;廣州市光機電技術研究院;廣州廣電計量檢測股份有限公司
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079;H04B10/116
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 王澤云

本發明公開了一種可見光通信設備發射調制性能測量裝置及方法，該裝置包括：設備定位夾具、照度多級衰減模塊、單軸移動模塊、調制性能分析模塊、控制與數據傳輸模塊及機箱。所述方法包括：調節使光信號接收器件處于正常工作狀態，控制待測VLC光源發出信號光，掃頻得到幅頻特性圖，計算出調制帶寬，并在指定頻帶內分析帶內平坦度。該方法實現了可見光通信設備調制帶寬和帶內平坦度的測量，可以適用于各種可見光通信設備的調制性能評定，適用性好。

技術領域

本發明屬于可見光通信檢測技術領域，尤其涉及一種可見光通信設備發射調制性能測量方法。

背景技術

可見光通信設備所用光源的調制帶寬和帶內平坦度是可見光通信領域的兩項重要指標，這些指標的優劣對于可見光信號傳輸質量、傳輸速度有著重要作用。

可見光通信設備所用光源調制性能的測試，主要包含測試裝置和測試方法兩方面。測試裝置如專利CN107104733A等，對可見光光源不同燈芯實現多數據支路的調制、處理與接收，實現了單可見光光源多路數據收發。測試方法如專利CN107124380A、CN102638319A等，通過A/D采樣，然后在數字域對信號進行變頻濾波、變換，采用通道增益補償和相位補償處理以及測量濾波器濾波后得到測量數據測量。

上述具體專利對比文件和相關文獻為：

1)、“一種基于可見光通信的數據發送方法、裝置及系統”，專利號CN107104733A。該專利提供一種多數據支路發送裝置，包括串并轉換單元，用于對獲得的待發送數據進行串并轉換處理；調制單元，用于對并行的支路數據分別進行調制處理，得到調制信號；發射單元，用于將所述調制信號分別輸入到對應的燈芯上；信號接收單元，用于接收可見光光源發出的光信號。除去部分模塊類似，本發明測試裝置還包含照度多級衰減模塊和單軸移動模塊，可確保測試時光信號接收器件處照度值處于正常工作范圍；控制與數據傳輸模塊，可實現電動控制測試過程、人機交互和數據顯示記錄及存儲。

2)、“一種導航衛星二進制偏移載波信號的調制性能測試方法”，專利號CN102638319A。該發明提出了一種信號調制性能的測試方法，該方法對調制信號進行A/D采樣，變頻濾波、希爾伯特變換、正交解調、通道增益補償和相位補償處理等步驟后得到測量數據。通過對測量數據進行符號檢測、參考信號生成處理和參考濾波器濾波得到參考數據。對參考數據和測量數據進行計算，即可得到反映基帶調制性能的參數和信號圖，包括：矢量幅度誤差EVM、矢量相位誤差EVP、誤差矢量的頻譜圖、誤差矢量時域波形等。本發明調制性能參數與上述不同，為調制帶寬和帶內平坦度，由于調制帶寬的大小決定了可見光通信設備信號傳輸的速度，而又由于整個測試系統信號衰減的不確定性，無法使用幅度誤差來體現調制性能，故選用帶內平坦度來表征信號不同頻率幅值偏差的大小。

3)、“一種提高可見光通信中LED信道帶寬的方法及系統”，專利號CN107124380A。該發明提供一種提高可見光通信中LED信道帶寬的方法，所述方法包括：獲取LED的頻率響應特性，根據獲取的所述LED的頻率響應特性，得到所述LED的頻率響應特性對應的頻率響應曲線；根據得到的所述LED的頻率響應特性對應的頻率響應曲線，得到頻率響應特性與所述LED相反的FIR濾波器；對讀取的待發送信號進行預均衡處理，使得所述待發送信號中的低頻分量衰減，高頻分量增強。對于帶寬，本發明著重描述如何通過算法讓上位機自動測試出調制帶寬，替代傳統的人工測試，提高測試效率。

4)、廣東科技學院的賈中寧發表在2016年第6卷《通訊世界》上的《可見光通信中的LED頻率特性測試方法研究》，該文章提出可見光通信系統中LED頻率特性測試方案，利用示波器顯示光電探測器接收到經處理后信號的波形，測出幅值并逐點描繪出LED的幅頻特性，以3dB帶寬作為LED頻率特性的評價指標。本發明對于測試得到的幅頻特性圖，提出基于衰減容忍極限A₀的調制帶寬測量方法，實現裝置根據算法及測試對于衰減容忍極限的不同要求，自動、快速、準確地測量出調制帶寬值。

發明內容