一種可見光通信系統(tǒng)及其單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可見光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可見光通信系統(tǒng)及其單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]可見光通信技術(shù)是一種在LED技術(shù)上發(fā)展起來的新型無線光通信技術(shù)。具體地說是以光空間為通信信道，將信號調(diào)制在LED光源上，利用可見光波段作為通信載體來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線通信技術(shù)。與一般的無線通信技術(shù)相比，可見光通信技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)??傳輸速率高、最高可達(dá)每秒千兆，具有豐富的頻譜資源、適用于任何通信協(xié)議和環(huán)境、可見光通信的設(shè)備架設(shè)靈活便捷、成本低廉，適合大規(guī)模普及應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)一般采用傳統(tǒng)的雙筒結(jié)構(gòu)的可見光收發(fā)裝置進(jìn)行可見光通信，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，服務(wù)器和客戶端均包含兩個單筒，一個單筒內(nèi)設(shè)有一個可見光發(fā)射器，另一個單筒內(nèi)設(shè)有一個可見光接收器，客戶端和服務(wù)器分別通過兩個單筒內(nèi)的可見光發(fā)射器和接收器進(jìn)行可見光信號的發(fā)射和接收。上述可見光通信系統(tǒng)的具體工作原理為服務(wù)器或客戶端將數(shù)據(jù)加載到可見光中，為客戶端或服務(wù)器提供無線通信接入服務(wù)?？蛻舳嘶蚍?wù)器可見光通信系統(tǒng)探測到可見光信號的明暗變化，將其轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣為數(shù)字信號，在數(shù)字域進(jìn)行解調(diào)、信息判決等后續(xù)處理，最終獲取可見光信號所承載的來自服務(wù)器或客戶端的信息，從而完成可見光通信。
[0004]然而隨著可見光通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，傳統(tǒng)的雙筒結(jié)構(gòu)的可見光收發(fā)裝置由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、體積較大也越來越不能滿足可見光通信系統(tǒng)小型、集成化的發(fā)展要求，開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小的可見光收發(fā)裝置變的尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可見光通信系統(tǒng)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，利用上述結(jié)構(gòu)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，能夠大幅度縮減可見光通信系統(tǒng)的大小，為未來小型、集成化可見光通信系統(tǒng)的發(fā)展作鋪墊。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種可見光通信系統(tǒng)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，包含:第一單筒、底座、可見光發(fā)射器和可見光接收器；底座設(shè)于第一單筒的底部，可見光發(fā)射器和可見光接收器均設(shè)于底座上，分別用于發(fā)射和接收可見光信號。
[0007]本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種可見光通信系統(tǒng)，包含服務(wù)器和客戶端，服務(wù)器和客戶端分別包含一個上述單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)；服務(wù)器的第一單筒和客戶端的第一單筒筒口相對、分別設(shè)于服務(wù)器和客戶端內(nèi)對應(yīng)位置上。
[0008]本發(fā)明實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，采用單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的雙筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，在單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)中物理集成了第一單筒、底座、可見光發(fā)射器和可見光接收器，利用同一單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)的可見光發(fā)射器和可見光接收器實(shí)現(xiàn)了對可見光信號的發(fā)射和接收。同時，將上述單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)用于可見光通信系統(tǒng)中，能夠大幅度縮減通信系統(tǒng)的大小，為未來小型、集成化可見光通信系統(tǒng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
[0009]進(jìn)一步地，單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)還包含第二單筒，第二單筒設(shè)于第一單筒內(nèi)，與底座相連；可見光發(fā)射器和可見光接收器中的一種器件設(shè)于第二單筒的內(nèi)部，另一種器件設(shè)于第二單筒和第一單筒之間的環(huán)形部分。在上述單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)的第一單筒內(nèi)設(shè)置一個第二單筒，將設(shè)于第一單筒內(nèi)的可見光發(fā)射器和可見光接收器隔離開來；這樣在可見光信號的發(fā)射端，第二單筒的存在就能夠避免可見光發(fā)射器發(fā)射的可見光信號被同一單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)中的可見光接收器錯誤接收，從而增強(qiáng)了發(fā)射光強(qiáng)；而在可見光信號的接收端，第二單筒的存在能夠?qū)梢姽馄鸬揭欢ǖ膮R聚作用，保證可見光接收器對可見光信號的充分接收，進(jìn)而提高了可見光接收器對可見光信號的接收效率。
[0010]進(jìn)一步地，可見光發(fā)射器為N個，N為自然數(shù)，設(shè)于第二單筒和第一單筒之間的環(huán)形部分；可見光接收器為一個，設(shè)于第二單筒的內(nèi)部。上述單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)中設(shè)有N個可見光發(fā)射器，大大增加了發(fā)射的可見光信號的強(qiáng)度，增強(qiáng)了發(fā)射效果。
[0011]進(jìn)一步地，N為4，4個可見光發(fā)射器等間距地圍設(shè)在第二單筒與第一單筒之間的環(huán)形部分。這里取N為4，將4個可見光發(fā)射器等間距均勻設(shè)置在第二單筒與第一單筒之間的環(huán)形部分，并通過可見光信號接收端的第二單筒的匯聚作用，使得可見光信號能夠在各個方向上更加均勻地發(fā)送到可見光信號接收端的可見光接收器上，從而在增加發(fā)射光強(qiáng)的基礎(chǔ)上提高了可見光接收器的接收效率。
[0012]進(jìn)一步地，可見光發(fā)射器和可見光發(fā)射器為LED燈，可見光接收器為光電檢測器。在上述可見光單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)中，可見光發(fā)射器和接收器分別設(shè)為LED燈和光電檢測器，用于進(jìn)行可見光信號的發(fā)射和接收。
[0013]進(jìn)一步地，可見光發(fā)射器為一個，設(shè)于第二單筒的內(nèi)部；可見光接收器為N個，N為自然數(shù)，設(shè)于第二單筒和第一單筒之間的環(huán)形部分。在上述單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)中設(shè)有N個可見光接收器，能夠盡可能地接收可見發(fā)射器發(fā)射的可見光信號，從而顯著增強(qiáng)可見光信號的接收效果。
[0014]進(jìn)一步地，N為4，4個可見光接收器等間距地圍設(shè)在第二單筒與第一單筒之間的環(huán)形部分。將4個可見光接收器等間距地圍設(shè)在第二單筒與第一單筒之間的環(huán)形部分，對一個可見光發(fā)射器發(fā)射的可見光信號進(jìn)行接收，能夠?qū)崿F(xiàn)在各個方向上對上述可見光信號的充分接收。
[0015]進(jìn)一步地，服務(wù)器的可見光發(fā)射器與客戶端的可見光接收器對應(yīng)設(shè)置，客戶端的可見光接收器接收服務(wù)器的可見光發(fā)射器發(fā)射的可見光信號；服務(wù)器的可見光接收器和客戶端的可見光發(fā)射器對應(yīng)設(shè)置，服務(wù)器的可見光接收器接收客戶端的可見光發(fā)射器發(fā)射的可見光信號。采用上述結(jié)構(gòu)能夠保證客戶端和服務(wù)器中的一種器件的可見光接收器對另一器件的可見光發(fā)射器發(fā)射的可見光信號的接收，從而實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器和客戶端之間的下行和上行數(shù)據(jù)交互，且采用單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)代替了雙筒結(jié)構(gòu)，有效縮減了可見光通信系統(tǒng)的大小。
[0016]進(jìn)一步地，服務(wù)器的第二單筒和客戶端的第二單筒筒口相對、分別設(shè)于服務(wù)器和客戶端中對應(yīng)位置上。在可見光通信系統(tǒng)中，采用上述單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，一方面在可見光信號的發(fā)送端，能夠避免可見光發(fā)射器發(fā)射的可見光信號被同一第一單筒中的可見光接收器錯誤接收，從而增強(qiáng)了發(fā)射光強(qiáng)；另一方面在可見光信號的接收端，第二單筒能夠?qū)梢姽馄鸬揭欢ǖ膮R聚作用，保證可見光接收器對可見光信號的充分接收，進(jìn)而提高接收效率。同時，服務(wù)器和客戶端的第二單筒筒口相對，分別設(shè)于服務(wù)器和客戶端中對應(yīng)位置上，更加有利于保障服務(wù)器與客戶端相互之間的數(shù)據(jù)交互的進(jìn)行。
【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中雙筒收發(fā)結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的可見光通信系統(tǒng)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的可見光通信系統(tǒng)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的可見光通信系統(tǒng)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的可見光通信系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的可見光通信系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的可見光通信系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0025]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種可見光通信系統(tǒng)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。該可見光通信系統(tǒng)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，包含:第一單筒1、底座2、可見光發(fā)射器3和可見光接收器4 ;底座2設(shè)于第一單筒I的底部，可見光發(fā)射器3和可見光接收器4均設(shè)于底座2上，分別用于發(fā)射和接收可見光信號。
[0026]本實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，將可見光發(fā)射器和可見光接收器設(shè)于一個第一單筒中，形成了一個可同時用于發(fā)射和接收可見光信號的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，為縮減可見光通信系統(tǒng)的大小、為可見光通信系統(tǒng)向著小型集成化的方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
[0027]本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種可見光通信系統(tǒng)的單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，包含:第一單筒1、底座2、可見光發(fā)射器3、可見光接收器4和第二單筒5。底座2設(shè)于第一單筒I的底部，可見光發(fā)射器3和可見光接收器4均設(shè)于底座2上，分別用于發(fā)射和接收可見光信號；第二單筒5設(shè)于第一單筒I內(nèi)，與底座2相連?？梢姽獍l(fā)射器3設(shè)于第二單筒5和第一單筒I之間的環(huán)形部分，可見光接收器4設(shè)于第二單筒5內(nèi)。
[0028]值得說明的是，可見光發(fā)射器為N個，N為自然數(shù)，設(shè)于第二單筒和第一單筒之間的環(huán)形部分，在本實(shí)施方式所對應(yīng)的圖3中，僅畫出了兩個可見光發(fā)射器作為示意；可見光接收器為一個，設(shè)于第二單筒的內(nèi)部。上述單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)中設(shè)有N個可見光發(fā)射器，N個可見光發(fā)射器發(fā)射可見光信號，大大增加了可見光信號的強(qiáng)度，增強(qiáng)了發(fā)射效果，進(jìn)而形成了發(fā)射增強(qiáng)型單筒收發(fā)結(jié)構(gòu)。
[0029]另外，N為4，4個可見光發(fā)射器等間距地圍設(shè)在第二單筒與第一單筒之間的環(huán)形部分。這里取N為4，將4個可見光發(fā)射器等間距均勻設(shè)置在第二單筒與第一單筒之間的環(huán)形部分，并通過可見光信號接收端的第二單筒的匯聚作用，使得可見光信號能夠在各個方向上更加均勻地發(fā)送到可見光信號接收端的可見光接收器上，從而提高了可見光信號的接收效率。
[0030]另外，在可見光信號的發(fā)射端中采用上述第二單筒能夠有效屏蔽可見光接收器對同一第一單筒內(nèi)可見光發(fā)射器發(fā)射的可見光信號的錯誤接收，提高了發(fā)射效果；同時，將第二單筒用于可見光信號的接收端能夠起