[發明專利]一種可見光通信接收電路

有效

• 申請號: 201910064666.6
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109756269B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 尚韜;董贊揚;李谷峰;唐堂;李黎
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/60;H04B10/66
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 張捷

本發明涉及一種可見光通信接收電路，包括：光電二極管、第一級跨阻放大電路、第二級放大電路、鉗位電路、第三級放大電路、比較電路、參考電平電路。本發明提供一種可見光通信接收電路增加了鉗位電路，將時變直流偏置的交流信號中的低電平或高電平，鉗位到固定值，從而提高了在時變背景光場景下可見光通信接收器的適應性；通過增加比較電路，將峰值動態變化的交流信號轉換成低電平為0V、高電平為3.3V的TTL信號，提高了可見光通信接收器的動態范圍，從而提高了可見光通信接收器在移動情況下通信的可靠性，且規避了自動增益控制電路、限幅放大電路等復雜電路，降低了可見光通信接收器的實現成本。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及一種可見光通信接收電路。

背景技術

可見光通信技術(Visible Light Communication，簡稱：VLC)是指利用可見光波段的光作為信息載體，無需光纖等有線信道的傳輸介質，在空氣中直接傳輸光信號的無線通信方式。

目前，可見光通信具體是在房間內布局可調制白光LED，其具有照明和信息發送雙重功能，將信息調制在肉眼看不到且高速明暗閃爍的燈光里，接收端通過某種傳感器(光電探測器、圖像傳感器等)接收信息，然后采用強度調制/直接探測(IM/DD)的方式接收調制。可見光通信相比其它室內無線通信方式，具有大容量、免頻譜申請、抗電磁干擾、安全性高、低成本、綠色環保等優勢，其應用前景廣闊。

可見光通信接收電路是VLC的重要組成部分，其承擔著檢測、恢復、處理信號的作用。如今常用的接收電路是采用光電轉換電路、前置放大電路及主放大電路來實現的，然而，這些常用的接收電路存在一些不足之處，例如：若主放大電路不包含自動增益控制，則接收電路的動態范圍差，無法實現可見光通信接收器移動情況下的通信，且無法適應存在時變背景光的場景；若主放大電路包含自動增益控制，則接收電路實現成本高，且無法適應存在時變背景光的場景。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種可見光通信接收電路。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明實施例提供了一種可見光通信接收電路，包括：光電二極管、第一級跨阻放大電路、第二級放大電路、鉗位電路、第三級放大電路、比較電路、參考電平電路；其中，

所述光電二極管用于將可見光信號轉換為電流信號；

所述第一級跨阻放大電路用于將所述電流信號放大為第一電壓信號；

所述第二級放大電路用于將所述第一電壓信號放大為第二電壓信號；

所述鉗位電路用于將所述第二電壓信號鉗位到鉗位電壓信號；

所述第三級放大電路用于將所述鉗位電壓信號放大為第三電壓信號；

所述比較電路用于將所述第三電壓信號轉換為TTL信號。

在本發明的一個實施例中，所述第一級跨阻放大電路包括：電阻R₁、電阻R₂、電阻R₃、電容C₁和控制芯片U1；其中，

所述光電二極管的正極、所述電阻R₁的一端、所述電容C₁一端、所述控制芯片U1的引腳2連接；

所述電阻R₁的另一端、所述電阻R₂的一端、所述電阻R₃的一端連接；

所述電阻R₂的另一端接地；

所述電阻R₃的另一端、所述電容C₁的另一端、所述控制芯片U1的引腳6連接；