[實用新型]一種雙探測器可見光通信降噪系統

有效

• 申請號: 201821888297.X
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN209046647U
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 趙志;宋宗璽;陳雄斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所;中國科學院大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本實用新型涉及一種雙探測器可見光通信降噪系統，系統包括主輔助探測器、跨阻放大電路及高共模抑制比運算放大電路；利用主探測器接收帶目標信息的光信息及帶有干擾信息的光信息，輔助探測器只接收帶有干擾信息的光信息；探測器分別對接收到的光信息進行光電轉換，分別輸出光生電流信號；將兩路光生電流信號分別轉化為電壓信號后放大；對共同存在在兩路信號中的帶有干擾信息的干擾信號進行消除；接收帶有目標信息的信號。解決了接收端所處光環境存在多種頻率調制光影響主要信號接收的問題，為不同頻率調制的可見光信號，在同一區域范圍產生重疊情境下的可見光通信提供了解決辦法。適用于各類場景，即高速和低速光信號較近及較遠的場景均可。

技術領域

本實用新型涉及一種雙探測器可見光通信降噪系統，尤指可見光頻譜的通信。

背景技術

無線電頻譜資源已異常擁擠，拓展可見光頻段，利用無處不在的LED來實現無線光通信，是戰略發展需求。

目前OOK調制方式的可見光通信，在LIFI家用上網，家庭多媒體傳輸的情景可達到100Mbps傳輸速率。但很多場景中還需要控制電器設備，監控設備等的需求，這些控制只需一個相對較低的速度，進行指令發送和接收即可。幾十、幾百Kbps低速接收模塊在成本上，復雜度上都遠低于高速模塊設計下的需求。而目前OOK調制的可見光通信接收端，如果同時接收了高低速信號則無法解析信號，故此需要將高速可見光信號和低速可見光信號在可見光通信接收端完全隔離。

然而，在實際需要照明與通信復用場景中，無法把兩種光信號完全隔離，使用起來極為不便。目前應用中的解決方式，其一，是低速信號通過軟件編碼也由高速調制方式進行傳輸，而高速接收模塊在成本上，復雜度上都遠高于低速模塊設計下的需求。其二，是將高速和低速光源在空間上完全隔離，這樣又無法滿足需要高速和低速光信號較近的場景，如臥室中一盞燈高速LIFI上網同時，另一盞燈又要發送低速指令控制家用電器，二者會產生相互干擾，尤其是低速信號對高速信號的干擾，也可視為一類噪聲。

實用新型內容

為了能夠有效及低成本的解決接收端處高速可見光信號和低速可見光信號相互干擾的問題，本實用新型提出一種雙探測器可見光通信降噪系統，適用于各類場景，即高速和低速光信號較近及較遠的場景均可。

本實用新型的技術解決方案是提供一種雙探測器可見光通信降噪系統，包括接收端，其特殊之處在于：還能包括主探測器、輔助探測器、第一跨阻放大電路、第二跨阻放大電路及高共模抑制比運算放大電路；上述主探測器的輸出端通過第一跨阻放大電路接高共模抑制比運算放大電路的第一輸入端；上述輔助探測器的輸出端通過第二跨阻放大電路接高共模抑制比運算放大電路的第二輸入端；上述高共模抑制比運算放大電路的輸出端與接收端相連；

上述主探測器位于主信號光輻射范圍內，接受主要信號，以及部分干擾信號，上述輔助探測器偏離主信號光輻射范圍，主要接收干擾信號。兩路信號經跨阻放大電路，進入高共模抑制比放大電路，其輸出為二者的差，這樣就將干擾信號有效的分離出來了。

進一步地，上述高共模抑制比運算放大電路包括第一運算放大器、第二運算放大器及差分運算放大器，上述第一跨阻放大電路的輸出端接第一運算放大器的輸入端，上述第二跨阻放大電路的輸出端接第二運算放大器的輸入端，上述第一運算放大器的輸出端與差分運算放大器的同相輸入端連接，上述第二運算放大器的輸出端與差分運算放大器的反相輸入端連接，上述差分運算放大器的輸出端與接收端相連。

進一步地，上述主探測器與輔助探測器均為PIN探測器。

進一步地，所述第一跨阻放大電路與第二跨阻放大電路均為由低輸入阻抗，高速電流轉電壓TIA放大器組成，如：由ADA4899構成的跨阻放大電路。

進一步地，第一運算放大器與第二運算放大器均為高輸入阻抗，低噪聲運算放大器，如：ADA4899運算放大器，差分運算放大器為ADA4937運算放大器。

第一與第二運算放大器均為高增益帶寬積的運算放大器。