[發(fā)明專(zhuān)利]可見(jiàn)光通信技術(shù)中照明、定位、通信三用的編碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011259864.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112511226B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方俊彬;雷穩(wěn);黃霞;林浦曦;蔣琳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B10/116
• 分類(lèi)號(hào): H04B10/116;H04B10/516;H04L1/00;H05B45/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發(fā)明公開(kāi)了一種可見(jiàn)光通信技術(shù)中照明、定位、通信三用的編碼方法，包括如下步驟：首先，對(duì)發(fā)送端LED進(jìn)行亮度調(diào)制，亮度變化頻率超過(guò)人眼感知范圍，使LED實(shí)現(xiàn)照明功能的同時(shí)攜帶人眼無(wú)法察覺(jué)的閃爍信號(hào)；然后，采用交叉二五碼對(duì)待傳輸LED定位信息進(jìn)行編碼，輸出的碼字包含支持調(diào)光的亮暗相間的M個(gè)條紋。然后，每一個(gè)條紋按照時(shí)間寬度嵌入不同的數(shù)據(jù)幀，進(jìn)行二次編碼。在二次編碼中，原始數(shù)據(jù)通過(guò)極化碼編碼，然后通過(guò)插入不同的調(diào)光符號(hào)構(gòu)成1/K和(K?1/K)兩種碼重，對(duì)插入調(diào)光符號(hào)后的碼字進(jìn)行交織編碼；最后，按照數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)加上幀頭、地址字段、控制字段等，完成二次編碼，即可獲得在保證照明和光定位功能同時(shí)又可實(shí)現(xiàn)通信功能的三用編碼方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見(jiàn)光通信(Visible light communication，VLC)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種可見(jiàn)光通信技術(shù)中同時(shí)實(shí)現(xiàn)照明、定位、通信三用的編碼方法。

背景技術(shù)

可見(jiàn)光通信(VLC)技術(shù)作為21世紀(jì)以來(lái)新興的一種無(wú)線(xiàn)通信方案，采用可見(jiàn)光波段(380nm～760nm)作為信息載體，提供了大量不受管制的電磁頻譜和極大的帶寬，具有低碳、接近零通信損耗、頻率復(fù)用、信噪比高、無(wú)電磁干擾等優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信中非常具有前景的技術(shù)方案。可見(jiàn)光通信技術(shù)通常采用LED光源作為發(fā)射機(jī)，在保證照明的同時(shí)采用不同的編碼方案對(duì)LED光源進(jìn)行調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)通信功能或者定位技術(shù)。其通信所在的頻段高，可提供非常高的數(shù)據(jù)傳輸速率，并且方向性好，非常適用于定位技術(shù)。

雖然當(dāng)前的可見(jiàn)光通信技術(shù)在照明、通信、定位技術(shù)方面有很多優(yōu)勢(shì)，但是通常只能保證照明、通信或者照明、定位的技術(shù)模式，這兩種模式的編碼方案只能同時(shí)滿(mǎn)足兩種功能，功能相對(duì)單一，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)照明、定位、通信的技術(shù)需求，應(yīng)用場(chǎng)景受到了很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，進(jìn)一步設(shè)計(jì)出同時(shí)具備照明、定位、通信功能的技術(shù)方案，擴(kuò)大可見(jiàn)光通信技術(shù)的應(yīng)用模式與應(yīng)用場(chǎng)景，本發(fā)明提供一種可見(jiàn)光通信技術(shù)中照明、定位、通信三用的編碼方法，通過(guò)本發(fā)明設(shè)計(jì)的在用于定位功能的低速交叉二五碼條紋中嵌入高速數(shù)據(jù)幀的方法，對(duì)每個(gè)條紋實(shí)現(xiàn)二次編碼，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)照明、定位和通信的功能。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種可見(jiàn)光通信技術(shù)中照明、定位、通信三用的編碼方法，包括下述步驟：

S1、對(duì)發(fā)送端LED燈光進(jìn)行亮度調(diào)制，亮度變化頻率超過(guò)人眼感知范圍，使LED燈光在實(shí)現(xiàn)照明功能的同時(shí)攜帶了人眼無(wú)法察覺(jué)的閃爍信號(hào)；

S2、采用交叉二五碼對(duì)待傳輸LED燈定位信息進(jìn)行編碼，編碼輸出碼字包含了支持調(diào)光的亮暗相間的M個(gè)條紋，所述亮暗相間的M個(gè)條紋中共有“亮窄條紋”、“亮寬條紋”、“暗寬條紋”、“暗窄條紋”四種，四種變化的持續(xù)時(shí)間分別設(shè)置：亮窄條紋為t₁us、亮寬條紋為t₂us、暗寬條紋為t₂ us、暗窄條紋為t₁us，其中t₁＝(l₁+32bit)×t₀，t₂＝(l₂+32bit)×t₀，t₀為數(shù)據(jù)幀中每bit占用時(shí)間；

S3、對(duì)應(yīng)的M個(gè)數(shù)據(jù)幀中的信息幀長(zhǎng)度分為l₁ bit和l₂ bit兩種，分別對(duì)應(yīng)于交叉二五碼中的寬、窄條紋；

S4、對(duì)原始通信數(shù)據(jù)比特進(jìn)行分組極化碼編碼，分別得到l₁/2bit和l₂/2bit兩種極化碼編碼碼字；