[發(fā)明專利]基于量子阱二極管的可見光視頻通信裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211040314.5
• 申請(qǐng)日: 2022-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN115426042A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永進(jìn);傅康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京亮芯信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/116
• 分類號(hào): H04B10/116;H04N7/14;H04L27/10
• 代理公司: 上海盈盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31294
• 代理人: 陳麗麗

本發(fā)明中的基于量子阱二極管的可見光視頻通信裝置包括：發(fā)送單元，包括攝像頭、發(fā)送端信號(hào)處理電路、功率放大電路和第一InGaN/GaN量子阱二極管芯片，第一InGaN/GaN量子阱二極管芯片用于向外界發(fā)射第一光信號(hào)；接收單元，包括第二InGaN/GaN量子阱二極管芯片、模式選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、接收端信號(hào)處理電路和上位機(jī)，第二InGaN/GaN量子阱二極管芯片用于接收來自于外界的第二光信號(hào)。本發(fā)明降低了可見光視頻通信裝置的成本，提高了可見光視頻通信裝置的集成度，縮小可見光視頻通信裝置的體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于量子阱二極管的可見光視頻通信裝置。

背景技術(shù)

可見光通信技術(shù)是通過控制LED(發(fā)光二極管)的亮滅來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，當(dāng)前最先進(jìn)的可見光通信的傳輸速率可達(dá)到Gb/s。傳統(tǒng)的無線電信號(hào)傳輸設(shè)備存在很多局限性，例如價(jià)格昂貴、但效率不高，比如手機(jī)，在全球通過建立數(shù)百萬個(gè)基站來增強(qiáng)手機(jī)傳輸信號(hào)，但是大部分能量卻消耗在設(shè)備冷卻上，能量有效利用效率只有5％。相比之下，可見光通信技術(shù)本質(zhì)上是通過光信號(hào)來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，所需的傳輸設(shè)備只需要LED，且不占用現(xiàn)有的頻帶資源，因而也就不會(huì)與現(xiàn)有的頻段設(shè)備之間產(chǎn)生相互干擾，從而使得可見光通信方式具有良好的通信質(zhì)量和保密性，且更加的綠色環(huán)保。可見光通信作為射頻通信的備用方案越來越受到高校、研究機(jī)構(gòu)的重視。目前，可見光通信系統(tǒng)常用的是LED-PDs(發(fā)光二極管-光電二極管)的組合，這種方式體積大，成本高。

因此，如何降低可見光通信裝置的制造成本，減小可見光通信裝置的體積，是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于量子阱二極管的可見光視頻通信裝置，用于降低可見光通信裝置的制造成本，減小可見光通信裝置的體積，并提升可見光通信裝置的性能。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于量子阱二極管的可見光視頻通信裝置，包括：

發(fā)送單元，包括攝像頭、發(fā)送端信號(hào)處理電路、功率放大電路和第一InGaN/GaN量子阱二極管芯片，所述攝像頭用于產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)；所述發(fā)送端信號(hào)處理電路連接所述攝像頭，用于將來自于所述攝像頭的所述第一視頻數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)進(jìn)行2FSK調(diào)制，并產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)的帶通信號(hào)；所述功率放大電路連接所述發(fā)送端信號(hào)處理電路，用于對(duì)所述第一視頻數(shù)據(jù)的帶通信號(hào)進(jìn)行放大處理；所述第一InGaN/GaN量子阱二極管芯片連接所述功率放大電路，用于向外界發(fā)射加載有所述第一視頻數(shù)據(jù)的帶通信號(hào)的第一光信號(hào)；

接收單元，包括第二InGaN/GaN量子阱二極管芯片、模式選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、接收端信號(hào)處理電路和上位機(jī)，所述第二InGaN/GaN量子阱二極管芯片用于接收來自于外界且加載有第二視頻數(shù)據(jù)的第二光信號(hào)，并將所述第二光信號(hào)轉(zhuǎn)換為光生電流信號(hào)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接所述第二InGaN/GaN量子阱二極管芯片，用于將所述光生電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二視頻數(shù)據(jù)的帶通信號(hào)；所述接收端信號(hào)處理電路連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于對(duì)所述第二視頻數(shù)據(jù)的帶通信號(hào)進(jìn)行2FSK解調(diào)，并產(chǎn)生第二視頻數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)；所述上位機(jī)連接所述接收端信號(hào)處理電路，用于對(duì)接收到的所述第二視頻數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)進(jìn)行圖像還原處理；所述模式選擇電路用于切換所述第二InGaN/GaN量子阱二極管芯片的工作模式，所述工作模式包括發(fā)光探測(cè)模式和熄滅探測(cè)模式。

可選的，所述發(fā)送單元還包括發(fā)送端主控結(jié)構(gòu)；所述發(fā)送端主控結(jié)構(gòu)包括：

第一單片機(jī)，所述發(fā)送端信號(hào)處理電路位于所述第一單片機(jī)內(nèi)；

第一外圍電路，連接所述第一單片機(jī)，包括第一晶振電路、第一復(fù)位電路、第一燒寫電路和第一存儲(chǔ)電路，所述第一晶振電路用于產(chǎn)生所述第一單片機(jī)的工作頻率，所述第一復(fù)位電路用于對(duì)所述第一單片機(jī)進(jìn)行硬件復(fù)位，所述第一燒寫電路用于對(duì)所述第一單片機(jī)進(jìn)行程序燒錄，所述第一存儲(chǔ)電路用于所述發(fā)送端信號(hào)處理電路進(jìn)行所述2FSK調(diào)制時(shí)載波信號(hào)的存儲(chǔ)。