[發明專利]一種基于PPM的發送端、接收端及可見光通信系統

有效

• 申請號: 201810354947.0
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108768517B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 王德明;溫競豪;黃鑫;王劍瑩
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/524
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 朱曉敏

1.一種基于PPM的發送端，其特征在于，包括：

PPM編碼模塊，用于對輸入的數據進行PPM編碼處理后得到PPM編碼信號；

發射電路，用于根據PPM編碼信號來驅動LED發光，從而將PPM編碼信號調制到光信道中；

LED，用于根據輸入的驅動信號進行發光；

所述PPM編碼模塊的輸出端通過發射電路與LED的輸入端連接；所述PPM編碼模塊包括：

串并轉換器，用于當輸入的數據為0時，令第一輸出數據和第二輸出數據均為0；當輸入的數據為1時，令第一輸出數據為0，令第二輸出數據為1；所述第一輸出數據為串并轉換器輸出的數據中的低位數據；所述第二輸出數據為串并轉換器輸出的數據中的高位數據；

分頻器，用于對輸入的時鐘信號分別進行二分頻和四分頻處理后輸出二分頻信號和四分頻信號；

比較器，用于將串并轉換器輸出的第一輸出數據與分頻器輸出的二分頻信號進行比較，以及將串并轉換器輸出的第二輸出數據與分頻器輸出的四分頻信號進行比較，然后輸出比較結果信號；

窄脈沖信號形成器，用于對比較結果信號進行延時反相后得到第一信號，將第一信號與比較結果信號進行邏輯與運算后輸出PPM編碼信號；

所述串并轉換器的輸出端和分頻器的輸出端均與比較器的輸入端連接，所述比較器的輸出端通過窄脈沖信號形成器與發射電路的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述一種基于PPM的發送端，其特征在于，所述分頻器采用計數寄存器來實現；所述計數寄存器的時鐘輸入端口接輸入的時鐘信號，所述計數寄存器的第一位數值輸出端作為二分頻信號輸出端，所述計數寄存器的第二位數值輸出端作為四分頻信號輸出端。

3.根據權利要求2所述一種基于PPM的發送端，其特征在于，所述比較器具體用于當比較得出第一輸出數據與二分頻信號的數值相同，且第二輸出數據與四分頻信號的數值相同時，輸出的比較結果信號為1；當比較得出第一輸出數據與二分頻信號的數值不相同，和/或第二輸出數據與四分頻信號的數值不相同時，輸出的比較結果信號為0。

4.根據權利要求1-3任一項所述一種基于PPM的發送端，其特征在于，所述發射電路為驅動電路，和/或所述LED為白光LED。

5.一種基于PPM的接收端，其特征在于，包括：

光電轉換模塊，用于接收光信道中的光信號后，將接收到的光信號轉換成相應的電信號；

接收電路，用于對電信號進行信號放大處理；

PPM解碼模塊，用于對輸入的電信號進行最長脈沖間隔和最短脈沖間隔的檢測，根據檢測出的最長脈沖間隔和最短脈沖間隔，對輸入的電信號進行PPM解調處理；

所述光電轉換模塊的輸出端通過接收電路與PPM解碼模塊的輸入端連接。

6.根據權利要求5所述一種基于PPM的接收端，其特征在于，所述PPM解碼模塊包括最長脈沖間隔檢測模塊和最短脈沖間隔檢測模塊；所述PPM解碼模塊具體用于利用最長脈沖間隔檢測模塊對輸入的電信號進行最長脈沖間隔的檢測，利用最短脈沖間隔檢測模塊對輸入的電信號進行最短脈沖間隔的檢測，然后，利用譯碼器以及檢測出的最長脈沖間隔和最短脈沖間隔，對輸入的電信號進行PPM解調處理。

7.根據權利要求6所述一種基于PPM的接收端，其特征在于，所述最長脈沖間隔檢測模塊具體用于對輸入的電信號進行脈沖間隔的檢測判斷，從而檢測判斷出相鄰兩個脈沖之間的最長脈沖間隔；

和/或，

所述最短脈沖間隔檢測模塊具體用于對輸入的電信號分別進行一個時鐘周期的延時和兩個時鐘周期的延時，將延時一個時鐘周期后而產生的第一延時信號和延時兩個時鐘周期后而產生的第二延時信號進行邏輯與運算，當邏輯與運算結果的數值為1時，則檢測出最短脈沖間隔。

8.根據權利要求5-7任一項所述一種基于PPM的接收端，其特征在于，所述光電轉換模塊采用硅光電二極管來實現。

9.一種基于PPM的可見光通信系統，其特征在于，包括權利要求1-4任一項所述的發送端和/或權利要求5-8任一項所述的接收端。