專利名稱：數(shù)據(jù)的無(wú)線光傳輸?shù)姆椒ê蜔o(wú)線光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)的無(wú)線光傳輸?shù)姆椒ê蜔o(wú)線光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
有若干類型的無(wú)線光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)此類用于傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線系統(tǒng)的一個(gè)可能性是使用以人眼無(wú)法檢測(cè)到的高頻率發(fā)射脈沖的白色發(fā)光裝置。用于調(diào)制的通/斷鍵控(OOK)調(diào)制方案被采納。使用由多芯片類型的白色LED發(fā)射的不同顏色的光作為并行傳輸通道是可能的。
通過(guò)同時(shí)發(fā)射三種基本顏色即藍(lán)色、紅色和綠色的光，產(chǎn)生多芯片類型的白色LED的白光。這三種光的疊加產(chǎn)生白光。使用多芯片類型的白色LED以并行傳輸數(shù)據(jù)的問(wèn)題是每個(gè)發(fā)光裝置的功率比必須不同才可獲得白光。當(dāng)多芯片類型的白色LED用于照明時(shí)，例如發(fā)射帶藍(lán)色或帶紅色的光是不可接受的。因此，這三種顏色的LED發(fā)射的光功率比是固定的并且無(wú)法調(diào)節(jié)。
這三個(gè)LED發(fā)射的光由三個(gè)單獨(dú)的檢測(cè)器檢測(cè)，但檢測(cè)器中的每個(gè)的轉(zhuǎn)換效率取決于發(fā)射LED中的每個(gè)的顏色。因此，對(duì)于每個(gè)顏色，檢測(cè)器輸出的信號(hào)的可靠性不同。
為確保例如無(wú)線通信的差錯(cuò)率低于1E-10，需要差錯(cuò)控制解碼器。已知軟決策差錯(cuò)控制解碼器的性能通常優(yōu)于硬決策差錯(cuò)控制解碼器的性能。但由于在每個(gè)顏色上不同的可靠性，即使使用軟決策差錯(cuò)控制解碼器也可能達(dá)不到所需的差錯(cuò)率。
因此，本發(fā)明的目的是創(chuàng)建數(shù)據(jù)的一種無(wú)線光傳輸?shù)姆椒ê鸵环N無(wú)線光傳輸系統(tǒng)以改善軟決策差錯(cuò)控制解碼的性能。

發(fā)明內(nèi)容
此問(wèn)題通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求10的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)而得以解決。
根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求10的傳輸系統(tǒng)，產(chǎn)生至少兩個(gè)并行的數(shù)據(jù)流。通過(guò)使用單獨(dú)的光傳輸裝置無(wú)線傳輸這些并行的數(shù)據(jù)流中的每個(gè)。光傳輸裝置發(fā)射第一光信號(hào)以傳輸數(shù)據(jù)。每個(gè)發(fā)射的第一光信號(hào)由對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器檢測(cè)，而檢測(cè)器將接收的第一光信號(hào)轉(zhuǎn)換。因此，如果例如使用三個(gè)并行的數(shù)據(jù)流，則三個(gè)第二信號(hào)由三個(gè)單獨(dú)的檢測(cè)器輸出。在這些信號(hào)饋送到糾錯(cuò)解碼器前，第二信號(hào)中的每個(gè)被單獨(dú)修改。第二信號(hào)的修改由預(yù)失真單元執(zhí)行。
基于修改的第二信號(hào)執(zhí)行的差錯(cuò)解碼遠(yuǎn)優(yōu)于基于檢測(cè)器的輸出信號(hào)執(zhí)行糾錯(cuò)。通過(guò)修改第二信號(hào)，考慮特定的檢測(cè)器輸出的第二信號(hào)的差可靠性是可能的。另一方面，相對(duì)于已知的良好可靠性，修改從另一光顏色的檢測(cè)器獲得的具有良好可靠性的信號(hào)。因此，軟決策差錯(cuò)控制解碼器的差錯(cuò)解碼算法以更好的方式工作，并且此類傳輸系統(tǒng)的整體性能得以改善。本發(fā)明的其它改善在從屬權(quán)利要求中聲明。
附圖簡(jiǎn)介本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在附圖中示出，并將在下面詳細(xì)地描述。圖中

圖1多芯片類型的白色LED的2圖1第II部分的放大視3多芯片類型的白色LED發(fā)射的光的光譜圖4根據(jù)本發(fā)明的光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的框圖以及圖5根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)的光傳輸方法的流程圖。
具體實(shí)施例圖1示出多芯片類型的白色LED 1。白色LED 1具有透明且密封支持部分3的模壓殼2。優(yōu)選地，支持部分3由接地的電連接器4形成。
在支持部分3的表面上固定三個(gè)單獨(dú)的LED，這將參照?qǐng)D2進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
單獨(dú)的LED中的每個(gè)固定在支持部分3上，并分別與傳導(dǎo)路徑5、6和7電連接。傳導(dǎo)路徑5、6、7與為每個(gè)LED提供電源電壓的源連接。
多芯片類型的白色LED 1由三個(gè)單獨(dú)的LED組成。這些LED中的每個(gè)發(fā)射不同顏色的光。為發(fā)射白光，顏色為綠色、藍(lán)色和紅色。圖1第II部分的放大視圖在圖2中示出。在支持部分3的頂部，三個(gè)發(fā)光裝置8、9和10被布置在凹槽11的底面上。單獨(dú)為L(zhǎng)ED中的每個(gè)提供電壓。因此，可單獨(dú)接通和斷開LED 8、9、10。
通過(guò)單獨(dú)控制LED 8、9和10的電源電壓，這三個(gè)LED 8-10可用于數(shù)據(jù)的并行傳輸，以致建立紅色傳輸通道、綠色傳輸通道和藍(lán)色傳輸通道。接通和斷開LED 8-10中每個(gè)的電源電壓的速率太快而使人眼無(wú)法檢測(cè)到。因此，人眼只獲得白光由白色LED 1發(fā)射的印象。
為獲得白光由白色LED 1發(fā)射的印象，紅色、綠色和藍(lán)色LED 8、9、10的光發(fā)射功率比不同。圖3中示出藍(lán)色LED的光譜、綠色LED的光譜和紅色LED的光譜，并以標(biāo)號(hào)12、13和14表示。從藍(lán)色、綠色和紅色LED不同的曲線形狀可明白，這三個(gè)LED的發(fā)射功率必須不等才可獲得白光。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4的框圖解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。要光傳輸?shù)臄?shù)據(jù)15由數(shù)據(jù)流生成器處理并先輸入到編碼器16，該編碼器根據(jù)為傳輸選擇的特定協(xié)議而將數(shù)據(jù)編碼。編碼的數(shù)據(jù)作為串行數(shù)據(jù)從編碼器16輸出，并被傳送到串并行轉(zhuǎn)換器17。在優(yōu)選實(shí)施例中，編碼器16和串并行轉(zhuǎn)換器17形成數(shù)據(jù)流生成器，但并行數(shù)據(jù)流的其它源是可能的。串并行轉(zhuǎn)換器17將串行編碼的數(shù)據(jù)分割成三個(gè)并行的數(shù)據(jù)流18.1、18.2和18.3。根據(jù)各個(gè)數(shù)據(jù)流18.1到18.3的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為這三個(gè)發(fā)光裝置8、9和10提供電壓。
根據(jù)提供的電壓，LED 8、9和10被接通和斷開和發(fā)射光。LED 8到10中的每個(gè)形成傳輸通道的光傳輸器。紅色、綠色和藍(lán)色傳輸通道并行使用。如上所述，不同的LED 8、9和10的發(fā)射功率比必須不等才可實(shí)現(xiàn)從白色LED 1發(fā)射白光。
為取回要傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)15，三個(gè)檢測(cè)器19、20和21被布置在檢測(cè)器單元22內(nèi)。每個(gè)檢測(cè)器19、20和21與用于根據(jù)基本顏色過(guò)濾入射白光的過(guò)濾器連接。過(guò)濾的光因而將每個(gè)檢測(cè)器19、20、21指定給特定的傳輸通道。例如，在檢測(cè)器19之前，布置只傳輸白色LED 1發(fā)射的光的紅色分量的帶通濾光器23。同樣地，在檢測(cè)器20前布置第二過(guò)濾器24，該過(guò)濾器也是帶通濾光器，并且只傳輸入射光的綠色分量。同樣地，在檢測(cè)器21前布置第三過(guò)濾器25，該過(guò)濾器只允許光的藍(lán)色分量到達(dá)檢測(cè)器21的敏感表面。LED 8與過(guò)濾器23和檢測(cè)器19一起構(gòu)建紅色傳輸通道，而LED 9與過(guò)濾器24和檢測(cè)器20一起構(gòu)建綠色傳輸通道，以及LED 10與過(guò)濾器25和檢測(cè)器21一起構(gòu)建藍(lán)色傳輸通道。
檢測(cè)器19、20和21的轉(zhuǎn)換效率取決于入射光的顏色。因此，這三個(gè)檢測(cè)器19、20、21的轉(zhuǎn)換效率在傳輸通道中不同。檢測(cè)器19、20和21各將照射在敏感表面的光轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)。因此，檢測(cè)器19、20和21輸出三個(gè)第二信號(hào)26.1、26.2和26.3，由此第二信號(hào)26.1到26.3的可靠性彼此不同。這意味著與例如由檢測(cè)器21輸出的對(duì)應(yīng)于通過(guò)二極管10發(fā)射藍(lán)光而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流18.3的第二信號(hào)相比，對(duì)應(yīng)于通過(guò)LED 8發(fā)射紅光而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流18.1的第二信號(hào)具有不同的可靠性。這三個(gè)并行第二信號(hào)26.1到26.3輸入到并串行轉(zhuǎn)換器27。并串行轉(zhuǎn)換器27將輸入的并行第二信號(hào)26.1到26.3轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)，這是公共第二信號(hào)28。
公共第二信號(hào)28被傳送到預(yù)失真單元29。公共第二信號(hào)r(t)(標(biāo)號(hào)28)包含單獨(dú)的但串行排列的第二信號(hào)26.1到26.3。在預(yù)失真單元29內(nèi)，單獨(dú)修改公共第二信號(hào)28的第二信號(hào)26.1到26.3。這意味著，例如與第二信號(hào)26.3相比，以不同的方式修改第二信號(hào)26.1。修改是通過(guò)考慮對(duì)應(yīng)的傳輸通道的不同光功率和對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器19、20、21的不同轉(zhuǎn)換效率而執(zhí)行的。為單獨(dú)修改第二信號(hào)，先為每個(gè)通道i計(jì)算考慮各自的LED 8、9、10的發(fā)射光功率和各自的檢測(cè)器19到21對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率的通道系數(shù)Pi。公共第二信號(hào)28的對(duì)應(yīng)于特定第二信號(hào)26.1、26.2、26.3的部分然后乘以考慮各自的紅色、綠色或藍(lán)色傳輸通道的單獨(dú)通道系數(shù)Pi與總通道系數(shù)之比的系數(shù)。
此修改通過(guò)以下等式描述r′(t)=r(t)×3PiPr2+Pg2+Pb2,]]>其中，i＝r(紅)、g(綠)、b(藍(lán))。
通道系數(shù)Pi通過(guò)光輸出功率Mi乘以各自的檢測(cè)器19到21的轉(zhuǎn)換效率Ci的平方根(Pi=Mi*Ci)]]>定義。將這些函數(shù)用于修改第二信號(hào)使得在具有良好可靠性的第二信號(hào)26.1、26.2或26.3上有更多的加權(quán)，并因此對(duì)于差錯(cuò)解碼器而言具有改善的輸入信號(hào)，從而產(chǎn)生更佳的差錯(cuò)率。
預(yù)失真單元29輸出修改的公共第二信號(hào)r′(t)(標(biāo)號(hào)30)，該信號(hào)由表示修改的第二信號(hào)的部分組成。修改的公共第二信號(hào)30被傳送到軟決策差錯(cuò)控制解碼器31。例如，軟決策差錯(cuò)控制解碼器31可能是維特比解碼器、或與里德-所羅蒙解碼器鏈接的維特比解碼器、或Turbo卷積碼的解碼器、或Turbo乘積碼的解碼器或低密度奇偶校驗(yàn)碼的解碼器。此類軟決策解碼器的性能由于通過(guò)修改第二信號(hào)26.1、26.2和26.3來(lái)對(duì)它們進(jìn)行不同的加權(quán)而得以增強(qiáng)，修改是關(guān)于信號(hào)的可靠性而執(zhí)行的。第一方面，信號(hào)的可靠性取決于各自的傳輸通道的LED 8到10發(fā)射的光功率，而另一方面，可靠性取決于各自的傳輸通道的檢測(cè)器19到21的轉(zhuǎn)換效率。
圖4中描述和示出的優(yōu)選實(shí)施例考慮了傳輸通道內(nèi)不同的光功率和由于發(fā)射LED 8到10的顏色而不同的傳輸通道的檢測(cè)器19-21的各自的轉(zhuǎn)換效率。還可能的是，只考慮不同的光功率或只考慮檢測(cè)器19到21的不同的轉(zhuǎn)換效率。
圖5中示出對(duì)公共第二信號(hào)r(t)執(zhí)行的修改的流程圖。在第一步驟32中，例如通過(guò)輸入公共第二信號(hào)r(t)而自動(dòng)啟動(dòng)方法。在下一步驟33中，提出公共第二信號(hào)r(t)的實(shí)際部分是否屬于對(duì)應(yīng)于紅色傳輸通道的第二信號(hào)26.1的問(wèn)題。如果該問(wèn)題的答案為“是”，則實(shí)際的公共第二信號(hào)r(t)通過(guò)將公共第二信號(hào)r(t)乘以如上所述的校正項(xiàng)而得以修改。如果步驟33的問(wèn)題的答案為“否”，則下一問(wèn)題是實(shí)際的公共信號(hào)r(t)是否對(duì)應(yīng)于經(jīng)藍(lán)色傳輸通道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流。如果步驟35的問(wèn)題的答案為“是”，則公共第二信號(hào)r(t)通過(guò)乘以考慮藍(lán)色傳輸通道的通道系數(shù)Pb的另一校正系數(shù)而得以修改。如果步驟35的問(wèn)題的答案為“否”，則實(shí)際的信號(hào)必須對(duì)應(yīng)于綠色傳輸通道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流18.2。這種情況下，實(shí)際的公共第二信號(hào)r(t)通過(guò)考慮綠色傳輸通道的通道系數(shù)P。的校正系數(shù)而得以修改。每次公共第二信號(hào)28被修改時(shí)，數(shù)據(jù)的處理結(jié)束，并且修改的信號(hào)被傳送到軟決策差錯(cuò)控制解碼器31。
本發(fā)明的范圍并不限于所示優(yōu)選實(shí)施例，而是還涵蓋所示特性的任意組合。
權(quán)利要求
1.數(shù)據(jù)的無(wú)線光傳輸?shù)姆椒?，包括以下步驟-產(chǎn)生至少兩個(gè)并行的數(shù)據(jù)流(18.1、18.2、18.3)；-由單獨(dú)的光傳輸裝置(8、9、10)無(wú)線傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)流，所述傳輸裝置各發(fā)射第一光信號(hào)；-由相應(yīng)數(shù)量的單獨(dú)的檢測(cè)器(19、20、21)檢測(cè)所述第一光信號(hào)，并將每個(gè)第一信號(hào)(18.1、18.2、18.3)轉(zhuǎn)換為各自的第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)；-相對(duì)于使用的傳輸通道，由預(yù)失真單元單獨(dú)修改每個(gè)第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)；以及-對(duì)所修改的第二信號(hào)執(zhí)行糾錯(cuò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于以預(yù)定的功率比(Mi)發(fā)射所述第一光信號(hào)(18.1、18.2、18.3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于三個(gè)并行的數(shù)據(jù)流(18.1、18.2、18.3)由各發(fā)射第一光信號(hào)的綠色、紅色和藍(lán)色LED(8、9、10)產(chǎn)生和傳輸，所述第一光信號(hào)具有預(yù)定的發(fā)射光功率比(Mi)以總體上發(fā)射白光。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于相對(duì)于所發(fā)射信號(hào)的預(yù)定的功率比(Mi)，修改所述第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)。
5.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的方法，其特征在于以不同的轉(zhuǎn)換效率(Ci)將所述第一光信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于相對(duì)于各自不同的轉(zhuǎn)換效率(Ci)，修改所述第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)。
7.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的方法，其特征在于所述單獨(dú)的檢測(cè)器(19、20、21)產(chǎn)生并行的第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)，并且在修改所述第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)前，所述并行的第二信號(hào)被轉(zhuǎn)換為包括所述第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)的公共第二信號(hào)r(t)。
8.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的方法，其特征在于相對(duì)于所發(fā)射信號(hào)的各自不同的預(yù)定的功率比(Mi)和所述各自不同的轉(zhuǎn)換效率(Ci)，修改所述第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)。
9.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的方法，其特征在于所述糾錯(cuò)由軟決策解碼器(31)執(zhí)行。
10.一種無(wú)線光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括用于生成至少兩個(gè)并行的數(shù)據(jù)流(18.1、18.2、18.3)的數(shù)據(jù)流生成器；多個(gè)用于通過(guò)發(fā)射第一光信號(hào)來(lái)分別無(wú)線傳輸所述并行的數(shù)據(jù)流(18.1、18.2、18.3)的單獨(dú)的光傳輸裝置(8、9、10)；相應(yīng)數(shù)量的用于檢測(cè)所述第一光信號(hào)并將它們轉(zhuǎn)換成各自的第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)的檢測(cè)器(19、20、21)，以及用于校正所修改的第二信號(hào)的糾錯(cuò)單元(31)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括用于相對(duì)于使用的傳輸通道單獨(dú)修改每個(gè)第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)的預(yù)失真(29)單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述單獨(dú)的光傳輸裝置(8、9、10)適于以預(yù)定的功率比(Mi)發(fā)射所述第一光信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括是綠色LED、紅色LED和藍(lán)色LED的光傳輸裝置(8、9、10)，所述綠色LED、所述紅色LED和所述藍(lán)色LED適于以預(yù)定的光功率比(Mi)發(fā)射光從而發(fā)射白光。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)失真單元(19)適于相對(duì)于所述預(yù)定的功率比(Mi)來(lái)修改所述第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10到13中任一項(xiàng)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于不同的檢測(cè)器(19、20、21)的轉(zhuǎn)換效率(Ci)不同。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)失真單元(19)適于相對(duì)于所述各自不同的轉(zhuǎn)換效率(Ci)來(lái)修改所述第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)。
16.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括并串行轉(zhuǎn)換器(27)，用于將所述檢測(cè)器(19、20、21)并行產(chǎn)生的第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)轉(zhuǎn)換成包括所述第二信號(hào)的公共第二信號(hào)(r(t)，28)。
17.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)失真單元(19)用于相對(duì)于所發(fā)射信號(hào)的各自不同的預(yù)定的功率比(Mi)和所述各自不同的轉(zhuǎn)換效率(Ci)來(lái)修改所述第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)。
18.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括軟決策解碼器(31)。
全文摘要
本發(fā)明涉及無(wú)線光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的無(wú)線光傳輸?shù)姆椒?。系統(tǒng)包括用于生成至少兩個(gè)并行的數(shù)據(jù)流(18.1、18.2、18.3)的數(shù)據(jù)流生成器。通過(guò)發(fā)射第一光信號(hào)，多個(gè)單獨(dú)的光傳輸裝置(8、9、10)分別傳輸并行的數(shù)據(jù)流。系統(tǒng)還包括相應(yīng)數(shù)量的用于檢測(cè)第一光信號(hào)并將它們轉(zhuǎn)換成各自的第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)的檢測(cè)器(19、20、21)，以及用于校正所修改的第二信號(hào)的糾錯(cuò)單元(31)。在預(yù)失真(29)單元內(nèi)，相對(duì)于使用的傳輸通道，單獨(dú)修改每個(gè)第二信號(hào)(26.1、26.2、26.3)。
文檔編號(hào)H04B10/116GK1829122SQ20061005882
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者Z·王, K·－C·黃, M·尤諾 申請(qǐng)人:索尼德國(guó)有限責(zé)任公司