[發明專利]一種自適應的可見光接收裝置和方法

在審

• 申請號: 202210184721.7
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114629550A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 路遠;鐘山;郭鵬程;陳倩;李玲;杜強
• 申請（專利權）人: 深圳市科楠科技開發有限公司
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079;H04B10/116;H04B10/60
• 代理公司: 北京匯眾通達知識產權代理事務所(普通合伙) 11622
• 代理人: 李凱

本發明公開了一種自適應的可見光接收裝置和方法，包括光探測器、電壓直流耦合轉交流耦合電路、濾波器模塊、ADC模塊、電平檢測電路、信號判決模塊、異步多相位串并轉換模塊、數據選擇模塊、接收統計模塊和靈敏度調節模塊，其特征在于：所述光探測器將光信號轉換成電信號，所述靈敏度調節模塊的輸出與光探測器相連，所述光探測器的數據輸出與電壓直流耦合轉交流耦合電路相連。本發明所述的一種自適應的可見光接收裝置和方法，將直流耦合電路轉換成交流耦合電路，采用兩個判決電壓降低了誤碼率，提高了接收機的接收性能，通過多個采樣相位同時對數據進行采集，減輕了異步接口采樣誤差造成的影響，進一步降低了誤碼率。

技術領域

本發明涉及無線通信設備技術領域，特別涉及一種自適應的可見光接收裝置和方法。

背景技術

由于光信號在水中有損耗和失真，所以對光探測器的性能要求很高，尤其是對在所用光源波長范圍內的靈敏度的要求更高。同時原有技術采用的是普通的串并轉換，在采樣脈沖有效時對收到的串行數據進行采樣，最終轉換成并行數據，由于收到的數據是發射端發送過來的，采樣脈沖是本端設備產生的，兩者之間不完全同步，采樣脈沖的提前或滯后都可能導致采樣錯誤。此外原有技術使用的是單一的判決電壓，對信號的上升沿和下降沿無法區別處理，容易造成誤碼，從而影響接收機的接收性能。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種自適應的可見光接收裝置和方法，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種自適應的可見光接收裝置，包括光探測器、電壓直流耦合轉交流耦合電路、濾波器模塊、ADC模塊、電平檢測電路、信號判決模塊、異步多相位串并轉換模塊、數據選擇模塊、接收統計模塊和靈敏度調節模塊，所述光探測器將光信號轉換成電信號，所述靈敏度調節模塊的輸出與光探測器相連，所述光探測器的數據輸出與電壓直流耦合轉交流耦合電路相連；

所述電壓直流耦合轉交流耦合電路的輸入與光探測器相連，所述電壓直流耦合轉交流耦合電路的輸出與差分放大器相連；

所述濾波器模塊的數據輸入與差分放大器相連，所述濾波器模塊的數據輸出與ADC模塊相連；

所述ADC模塊的數據輸入與濾波器模塊相連，所述ADC模塊的數據輸出與電平檢測電路相連；

所述電平檢測電路的數據輸入與ADC模塊相連，所述電平檢測電路的數據輸出與信號判決模塊相連；

所述信號判決模塊的輸入與電平檢測電路相連，電平檢測電路根據輸入的數字信號值，計算出最大電壓MAX和最小電壓MIN，計算電路和過程如下：電路包含兩個相同容量的緩存1和2，輸入的數字信號寫入緩存1，寫入時記錄最大MAX和最小電壓值MIN，緩存1寫滿后開始讀出，將MAX、MIN和讀出的緩存數據同時輸出到信號判決模塊。緩存1讀出數據的同時輸入切換到緩存2進行寫入數字信號的操作，寫入時記錄最大MAX和最小電壓值MIN，緩存2寫滿后開始讀出，將MAX、MIN和緩存的讀出數據同時輸出到信號判決模塊。緩存1讀出數據的同時輸入數據寫操作切換回緩存1,循環往復。緩存1和緩存2的容量為：采樣率÷數據帶寬×單字節編碼后bit數，緩存容量不能太小，否則最大、最小電壓判斷不準確；也不能太大，否則無法適應傳輸過程中出現的線路干擾，緩存容量為：采樣率÷數據帶寬×單字節編碼后bit數；所述信號判決模塊的輸出與異步多相位串并轉換模塊相連；信號判決模塊將輸入的數字信號與實時產生的判決電壓進行比較，輸出串行電平。判決電壓比較過程如下：根據電平檢測電路得到的最高電平MAX，計算判決電壓A=（MAX-AVG）÷2，根據電平檢測電路得到的最低電平MIN，計算判決電壓B=（AVG-MIN）÷2，當電平檢測電路輸出的信號電壓值大于A時，判決輸出電平為高；當輸出電壓小于B時，判決輸出電平為低；其他情況判決輸出保持之前的值，AVG為耦合信號中間電壓。

所述異步多相位串并轉換模塊的數據輸入與信號判決模塊相連，所述異步多相位串并轉換模塊的數據輸出與數據選擇模塊和接收統計模塊相連；

所述數據選擇模塊的數據輸入與異步多相位串并轉換模塊相連，所述數據選擇模塊的數據輸出與數據處理模塊相連；