[發明專利]一種利用液晶顯示器進行可見光通信的方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202111427903.4
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114221705A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 秦宗;鄒國偉;劉佳慧;劉星云;李娟黎;劉昱彤;邱鈺清;趙芷青;楊柏儒
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/50;H04B10/516;G09G3/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊麗爽

本申請公開了一種利用液晶顯示器進行可見光通信的方法、裝置及系統，所述方法應用于發射端，所述方法包括：對待發送的數字信號進行編碼及調制，得到處理后的數字信號；通過多個信號源發送多個所述處理后的數字信號；其中，所述多個信號源由直下式背光液晶顯示器中的各個背光分區構成；每個所述背光分區內的各LED用于發送相同內容的數字信號，各個背光分區用于發送獨立內容的數字信號。由于各個背光分區發送獨立內容的數字信號，可以起到空間分集與空間復用的作用，在降低信道誤碼率的同時增加了信道容量，從而能夠實現較高速率、較低誤碼率的可見光通信。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，更具體地說，是涉及一種利用液晶顯示器進行可見光通信的方法、裝置及系統。

背景技術

可見光是電磁波譜中人眼可以感知的部分，其頻率范圍包括380～750THz，擁有足夠多的頻譜資源及帶寬，利用可見光波段的光作為信息載體，通過傳輸光信號來實現可見光通信(visible light communication，VLC)，有著廣闊的應用前景。

液晶顯示器(LCD)是目前使用最廣泛的可見光顯示設備，若將其用作VLC的發射機，隨處可見的LCD可顯著降低VLC系統的成本，擴展VLC的應用范圍。

基于LCD的VLC主要有以下兩種技術方案。第一種方案采用LCD的可視圖像作為信號源，通過圖像中經過編碼的空間圖案傳輸信號。該方案能只進行光通信，無法用作圖像顯示，存在功能上的欠缺。

第二種方案采用LCD實現通顯一體化，在不影響顯示的視覺效果的前提下，背光以人眼無法察覺的頻率進行高速閃爍，完成信號發射。該方案具有通顯一體化的優勢，且目前主流的背光中的LED光源具有較高的調制帶寬，提供了高速閃爍的可行性。

然而，背光被作為一個單一的發射機，只是對單通道信號進行調制，很難做到高速、低誤碼率的通信。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種利用液晶顯示器進行可見光通信的方法、裝置及系統，以實現較高速率、較低誤碼率的可見光通信。

為實現上述目的，本申請第一方面提供了一種利用液晶顯示器進行可見光通信的方法，所述方法應用于發射端，所述方法包括：

對待發送的數字信號進行編碼及調制，得到處理后的數字信號；

通過多個信號源發送多個所述處理后的數字信號；

其中，所述多個信號源由直下式背光液晶顯示器中的各個背光分區構成；每個所述背光分區內的各LED用于發送相同內容的數字信號，各個背光分區用于發送獨立內容的數字信號。

優選地，所述對待發送的數據信號進行編碼的過程，包括：

采用曼徹斯特編碼方式對待發送的數據信號進行編碼。

優選地，所述對待發送的數據信號進行調制的過程，包括：

采用脈沖寬度調制PWM及OOK調制的方式對待發送的數據信號進行調制。

本申請第二方面提供了一種利用液晶顯示器進行可見光通信的裝置，所述裝置應用于發射端，所述裝置包括：

調制單元，用于對待發送的數字信號進行編碼及調制，得到處理后的數字信號；

發送單元，用于通過所述多個信號源發送多個所述處理后的數字信號；

其中，所述多個信號源由直下式背光液晶顯示器中的各個背光分區構成；每個所述背光分區內的各LED用于發送相同內容的數字信號，各個背光分區用于發送獨立內容的數字信號。

本申請第三方面提供了一種利用液晶顯示器進行可見光通信的方法，所述方法應用于接收端，用于對上述的應用于發射端的利用液晶顯示器進行可見光通信的方法中，通過多個信號源發送多個所述處理后的數字信號進行處理，所述方法包括：