[發明專利]一種用于光通信的MIMO高速陣列式藍綠LED光源

有效

• 申請號: 202110390423.9
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113141689B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 宮鵬飛;彭漢;江桂英;文柯;吳夏穎;肖云;費禮
• 申請（專利權）人: 武漢船舶通信研究所（中國船舶重工集團公司第七二二研究所）
• 主分類號: H05B45/30
• 分類號: H05B45/30
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

本發明公開了一種用于光通信的MIMO高速陣列式藍綠LED光源，所述光源包括信號輸入調節模塊、相位調節模塊、電源模塊、LED驅動電路、LED燈珠、聚光鏡，所述信號輸入調節模塊與相位調節模塊連接，用于接收外部輸入信號，并輸出多路控制信號至所述相位調節模塊；所述相位調節模塊用于調節多路控制信號的相位后將調節后信號一一對應的分別輸出至各所述LED驅動電路；所述LED驅動電路用于接收所述調節后信號后，基于所述電源模塊輸出大電流驅動信號至所述LED燈珠。

技術領域

本申請涉及光電通信技術領域，具體而言，涉及一種用于光通信的MIMO高速陣列式藍綠LED光源。

背景技術

可見光通信技術是指利用可見光作為信息載體，在空氣或水中直接傳輸可見光信號的通信方式。藍綠(450nm-570nm)波段的可見光在海水中的穿透能力最強，單位距離上的衰減最小，為遠距離水下可見光通信提供了理論基礎。

海洋生態環境的檢測與保護，海洋資源的開發與利用，海洋國土的安全防護等方面，都需要通信網絡的支持。但無線電通信在水中的衰減極大，而低頻通信的速率較低，無法滿足大信息量的交互。利用藍綠可見光通信可以實現遠距離的水下光通信，利用光通信高速傳輸特點，可以實現水下固定傳感器節點的通信需求，而光源的好壞在可見光通信中起到決定性作用。當前水下監測設備對無線通信的需求越來越高，對通信距離和通信速率的性能要求也越來越高，且對設備成本控制的要求也越來越高，現有的光源已經無法滿足當前的需求。

發明內容

為了解決上述問題，本申請實施例提供了一種用于光通信的MIMO高速陣列式藍綠LED光源。

第一方面，本申請實施例提供了一種用于光通信的MIMO高速陣列式藍綠LED光源，所述光源包括：信號輸入調節模塊、相位調節模塊、電源模塊、LED驅動電路、LED燈珠、聚光鏡，所述信號輸入調節模塊與相位調節模塊連接，用于接收外部輸入信號，并輸出多路控制信號至所述相位調節模塊；所述相位調節模塊用于調節多路控制信號的相位后將調節后信號一一對應的分別輸出至各所述LED驅動電路；所述LED驅動電路用于接收所述調節后信號后，基于所述電源模塊輸出大電流驅動信號至所述LED燈珠；每一所述LED燈珠均分別與一所述聚光鏡連接，用于將所述LED燈珠發出的光信號聚焦整形后輸出可見光通信光信號。

優選的，所述LED燈珠為藍綠光LED燈珠。

優選的，所述聚光燈與所述LED燈珠之間還設置有反光杯，所述反光杯用以與所述聚光鏡配合聚焦所述LED燈珠發出的光信號。

優選的，所述信號輸入調節模塊用以接收單路TTL信號或多路TTL信號；對于接收的單路TTL信號，使所述單路TTL信號轉化為多路TTL信號并行輸出；對于接收的多路TTL信號，對所述多路TTL信號進行緩沖隔離。

優選的，所述相位調節模塊用以分別對所述信號輸入調節模塊發送的多路控制信號進行相位調節，使各路控制信號的相位一致。

優選的，所述LED驅動電路之間采用并聯結構，且每個所述LED驅動電路均能夠獨立控制驅動一個LED燈珠，各所述LED驅動電路之間設置有消除自激勵震蕩電路。

優選的，所述LED燈珠的發光波長為450nm至530nm的藍綠可見光波段，每個所述LED燈珠均有一個相對應的所述LED驅動電路。

優選的，所述電源模塊用以為整個所述MIMO高速陣列式藍綠LED光源供電，消除所述LED驅動電路的開關造成的大電流起伏。

本發明的有益效果為：通過輸入1路信號與10路信號的方式，利用模塊化的LED驅動電路并聯，實現包含10個LED的陣列式光源。由于10個LED以及LED驅動電路相互獨立，使得每個LED都可以獨立控制，當外部輸入10路信號時，即可實現10通道MIMO可見光信號的輸出。且本申請的LED陣列式光源具有高速率與高消光比的特點。

附圖說明