一種可見光通信系統(tǒng)、通信方法及相關(guān)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可見光通信系統(tǒng)、通信方法及相關(guān)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]可見光通信是在LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)技術(shù)上發(fā)展起來的新型、短距離、無線高速通信技術(shù)，其原理為，利用LED可以快速點亮或熄滅的特點，通過光源的高頻閃爍發(fā)出高速的二進制信號，并經(jīng)過相應(yīng)設(shè)備的接收與轉(zhuǎn)換，將該二進制信號轉(zhuǎn)換為電?目號來獲取?目息。
[0003]具體地，可見光通信的優(yōu)點在于，相對于無線電通信技術(shù)來說，其方向性好，不會在廣泛的空間內(nèi)產(chǎn)生電磁輻射；同時，由于除接收端外，發(fā)送端所發(fā)送的信號在其他方向上難以被捕獲，因此還具有很好的保密性。再有，由于其所需的發(fā)送器件(如LED發(fā)光器件等)以及接收器件(如光敏器件等)的成本相對無線電通信技術(shù)所用器件來說較低，因而更適合大范圍的推廣和應(yīng)用。
[0004]但是，目前，在進行可見光通信時，通常僅采用通過檢測LED光源點亮或熄滅兩種狀態(tài)的方式來實現(xiàn)相應(yīng)通信，因而極易被光信號接收器件所在環(huán)境內(nèi)的其他較為明亮的光源或閃爍光源干擾(尤其易被在日常生活環(huán)境內(nèi)大量存在的其他閃爍光源所干擾)，導致可見光通信對整體光環(huán)境的要求較高，在不滿足環(huán)境光源要求時誤碼率高、通信質(zhì)量差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種可見光通信系統(tǒng)、通信方法及相關(guān)設(shè)備，用以解決目前存在的僅通過檢測LED光源的點亮或熄滅兩種狀態(tài)來實現(xiàn)可見光通信時所存在的抗干擾能力差、誤碼率高等的問題。
[0006]本發(fā)明實施例提供了一種可見光通信系統(tǒng)，包括由至少一個LED組成的LED發(fā)光器件、信號發(fā)射端以及信號接收端，其中:
[0007]所述信號發(fā)射端，用于將源信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制碼流，并根據(jù)所述二進制碼流控制所述LED發(fā)光器件點亮或熄滅；其中，所述LED發(fā)光器件在自身被點亮時，能夠在所述信號接收端的表面形成從中心到邊緣亮度逐漸變低的不均勻光場；
[0008]所述信號接收端，用于根據(jù)所述LED發(fā)光器件在所述信號接收端的表面所形成的不均勻光場的中心位置處的光信號亮度和所述不均勻光場的邊緣位置處的光信號亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號。
[0009]進一步地，本發(fā)明實施例還提供了一種信號接收設(shè)備，包括:
[0010]信號生成單元，用于根據(jù)LED發(fā)光器件在所述信號接收設(shè)備的表面所形成的不均勻光場的中心位置處的光信號亮度和所述不均勻光場的邊緣位置處的光信號亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號。
[0011]進一步地，本發(fā)明實施例還提供了一種可見光通信方法，包括:
[0012]將源信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制碼流，并根據(jù)所述二進制碼流控制LED發(fā)光器件點亮或熄滅；其中，所述LED發(fā)光器件在自身被點亮時，能夠在信號接收端的表面形成從中心到邊緣亮度逐漸變低的不均勻光場；
[0013]根據(jù)所述LED發(fā)光器件在所述信號接收端的表面所形成的不均勻光場的中心位置處的光信號亮度和所述不均勻光場的邊緣位置處的光信號亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號。
[0014]本發(fā)明有益效果如下:
[0015]本發(fā)明實施例提供了一種可見光通信系統(tǒng)、通信方法及相關(guān)設(shè)備，在本發(fā)明實施例所述技術(shù)方案中，可根據(jù)LED發(fā)光器件在信號接收端表面所形成的不均勻光場的中心位置處的光信號亮度和所述不均勻光場的邊緣位置處的光信號亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號，即，可通過檢測LED發(fā)光器件在信號接收端表面所形成的不均勻光場的中心亮度和邊緣亮度的亮度差來產(chǎn)生輸出信號，從而解決了僅通過檢測LED光源的點亮或熄滅兩種狀態(tài)來實現(xiàn)可見光通信時所存在的抗干擾能力差、誤碼率高等的問題，提高了可見光通信的抗干擾能力以及靈敏度，降低了可見光通信的誤碼率，進而提高了可見光通信的通信質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1所示為本發(fā)明實施例一中所述可見光通信系統(tǒng)的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2所示為本發(fā)明實施例一中所述LED發(fā)光器件與信號接收端之間的一種可能的位置示意圖；
[0019]圖3所示為本發(fā)明實施例一中所述LED發(fā)光器件與信號接收端之間的另一種可能的位置示意圖；
[0020]圖4所示為本發(fā)明實施例一中所述第一、第二光電轉(zhuǎn)換器件在信號接收端表面的一種可能的位置示意圖；
[0021]圖5所示為本發(fā)明實施例一中所述第一光信號接收電路的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6所不為本發(fā)明實施例一中所述第三光電轉(zhuǎn)換器件在信號接收端表面的一種可能的位置示意圖；
[0023]圖7所示為本發(fā)明實施例一中所述第二光信號接收電路的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8所示為本發(fā)明實施例一中所述附加門電路后所得到的光信號接收電路的一種可能的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖9所示為本發(fā)明實施例二中所述信號接收設(shè)備的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10所示為本發(fā)明實施例三中所述可見光通信方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]實施例一:
[0029]本發(fā)明實施例一提供了一種可見光通信系統(tǒng)，如圖1所示，其為本發(fā)明實施例一中所述可見光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述可見光通信系統(tǒng)可包括由至少一個LED組成的LED發(fā)光器件11、信號發(fā)射端12以及信號接收端13，其中:
[0030]所述信號發(fā)射端12可用于將源信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制碼流，并根據(jù)所述二進制碼流控制所述LED發(fā)光器件11點亮或熄滅，即，可通過LED發(fā)光器件11的點亮或熄滅實現(xiàn)將二進制的O和I以光信號的形式發(fā)送；其中，所述LED發(fā)光器件11在自身被點亮進而照射到所述信號接收端13表面時，能夠在所述信號接收端13的表面形成從中心到邊緣亮度逐漸變低的不均勻光場；
[0031]所述信號接收端13可用于根據(jù)所述LED發(fā)光器件11在所述信號接收端13的表面所形成的不均勻光場的中心位置處的光信號亮度和所述不均勻光場的邊緣位置處的光信號亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號。
[0032]也就是說，在本發(fā)明實施例所述技術(shù)方案中，可根據(jù)LED發(fā)光器件在信號接收端表面所形成的不均勻光場的中心位置處的光信號亮度和所述不均勻光場的邊緣位置處的光信號亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號，即，可通過檢測LED發(fā)光器件在信號接收端表面所形成的不均勻光場的中心亮度和邊緣亮度的亮度差來產(chǎn)生輸出信號，從而解決了僅通過檢測LED光源的點亮或熄滅兩種狀態(tài)來實現(xiàn)可見光通信時所存在的抗干擾能力差、誤碼率高等的問題，提高了可見光通信的抗干擾能力以及靈敏度，降低了可見光通信的誤碼率，進而提高了可見光通信的通信質(zhì)量。
[0033]可選地，所述信號發(fā)射端12可包括序列化模塊以及LED發(fā)光器件驅(qū)動模塊，其中:
[0034]所述序列化模塊可用于將源信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制碼流，并將所述二進制碼流發(fā)送給所述LED發(fā)光器件驅(qū)動模塊；
[0035]所述LED發(fā)光器件驅(qū)動模塊可用于接收所述序列化模塊發(fā)送的二進制碼流，并根據(jù)所述二進制碼流控制所述LED發(fā)光器件11點亮或熄滅。
[0036]具體地，所述LED發(fā)光器件驅(qū)動模塊可用于根據(jù)二進制碼流中每位數(shù)據(jù)的值，在數(shù)據(jù)為O時點亮LED發(fā)光器件11，在數(shù)據(jù)為I時熄滅LED發(fā)光器件11 ;或者，在數(shù)據(jù)為I時點亮LED發(fā)光器件11，在數(shù)據(jù)為O時熄滅LED發(fā)光器件11，本發(fā)明實施例對此不作任何限定。
[0037]進一步地，在本發(fā)明所述實施例中，為了提高可見光通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量，所述LED發(fā)光器件11在所述信號接收端13的表面所形成的不均勻光場的中心位置通?？膳c所述信號接收端13的表面的中心位置相重疊，如部分重疊或完全重疊。并且，為了實現(xiàn)上述效果，在可見光通信系統(tǒng)中，所述LED發(fā)光器件11通常面向所述信號接收端13設(shè)置，且所述LED發(fā)光器件11的中心與所述信號接收端13的中心通?？晌挥谕凰矫嫔?。
[0038]例如，以所述LED發(fā)光器件11為由至少一個LED組成的點光源為例，所述LED發(fā)光器件11與所述信號接收端13之間的位置示意圖可如圖2所示，以保證所述LED發(fā)光器件11照射到所述信號接收端13表面時，在所述信號接收端13的表面所形成的不均勻光場的中心位置可與所述信號接收端13的表面的中心位置相重疊。
[0039]或者，以所述LED發(fā)光器件11為由至少一個LED組成的線型光源為例，所述LED發(fā)光器件11與所述信號接收端13之間的位置示意圖可如圖3所示，以保證所述LED發(fā)光器件11照射到所述信號接收端13表面時，在所述信號接收端13的表面所形成的不均勻光場的中心位置可與所述信號接收端13的表面的中心位置相重疊。
[0040]需要說明的是，在本發(fā)明所述實施例中，如無特殊說明，所涉及到的中心位置通常可指的是占用設(shè)定面積的一個中心區(qū)域，而非僅限于一個中心位置點。另外需要說明的是，所述LED發(fā)光器件11在所述信號接收端13的表面所形成的不均勻光場的中心位置除了可與所述信號接收端13的表面的中心位置相重疊之外，也可不與所述信號接收端