一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统及方法，该方法包括：信号发送端：将语音信号转换为模拟语音电信号，模拟语音电信号转换为数字语音电信号，数字语音电信号转换为光信号并发送；信号转发端：接收光信号并转换为模拟语音电信号，将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，将数字语音电信号转换为光信号并发送；信号接收端：接收光信号并转换为模拟语音电信号，将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，将数字语音电信号转换为模拟语音电信号，将模拟语音电信号转换为语音信号。本发明专利技术将语音信号通过可见光信号传输，减小了电磁干扰，避免了对周围敏感电子设备的危害，利用LED照明系统有效降低了系统成本及其复杂性。

Digital voice communication system and method based on visible light communication technology

The invention discloses a digital voice communication system of visible light communication technology and method based on this method, including: signal transmitting end: the speech signal is converted to analog voice signals, voice signals into digital analog conversion of voice signals, digital voice signal conversion for sending optical signal and signal to start receiving; the optical signal is converted to analog voice signals, analog voice signal conversion to digital voice signals, digital voice signal conversion to transmit optical signals; the signal receiving end receives the light signals and converts analog voice signals, analog voice signal conversion to digital voice signal, converts the digital the speech electric signal to analog audio signal, analog voice signal conversion to speech signal. In the invention, the speech signal is transmitted through the visible light signal, the electromagnetic interference is reduced, the harm to the sensitive electronic equipment is avoided, and the cost and complexity of the system are effectively reduced by using the LED lighting system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可见光通信
，具体涉及一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统及方法。
技术介绍
可见光通信(VisibleLightCommunication,VLC)是在白光LED技术上发展起来的新型的无线光通信技术，可见光通信具有保密性强、无电磁干扰、无需频谱认证等优点，因此在很多领域具有巨大的应用前景。在机房等吵杂的室内环境中，由于背景噪声巨大，人们在里面无法进行正常的语言交流，因此需要使用一定的技术辅助手段来完成语音的传递过程。通常情况下，可以采用RF通信技术、蓝牙通信技术或wifi通信技术等方式，通过麦克风将语音信号转换成无线电信号进行传输，同时在接收端再将其还原为原始语音信号并加载到接收端耳机中，从而实现语音交流。然而，在某些环境中对电磁干扰极其敏感，不受控制的电磁信号易对周围的电子设备产生不良影响，甚至影响其正常工作，因此应尽量避免使用无线电信号进行数据通信以减少其危害的可能性。有鉴于此，急需提供一种语音通信方法，能够实现无电磁干扰的语音信号传输。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种语音通信方法，能够实现无电磁干扰的语音信号传输。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统，包括：信号发送端,包括第一模数转换器、第一数字信号处理器、驱动电路和LED光源，通过麦克风将语音信号转换为模拟语音电信号，第一模数转换器将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，第一数字信号处理器对数字语音电信号进行编码处理，驱动电路将经过编码处理的数字语音电信号调制到LED光源上，LED光源将数字语音电信号转换为光信号并发送出去；信号转发端，包括光电探测器阵列、模数转换器阵列、第二数字信号处理器、驱动电路阵列和LED光源阵列，光电探测器阵列接收信号发送端发出的光信号，将光信号转换为模拟语音电信号，并将信号强度较大的模拟语音电信号发送到模数转换器阵列，模数转换器阵列将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，第二数字信号处理器对数字语音电信号进行编码处理，驱动电路阵列将经过编码处理的数字语音电信号调制到LED光源阵列上，LED光源阵列将数字语音电信号转换为光信号并通过广播的方式发送出去；信号接收端，包括光电探测器、第二模数转换器、第三数字信号处理器和数模转换器，光电探测器接收信号转发端发出的光信号，将光信号转换为模拟语音电信号，第二模数转换器将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，第三数字信号处理器对数字语音电信号进行编码处理，数模转换器将数字语音电信号转换为模拟语音电信号，通过耳机将模拟语音电信号转换为语音信号。在上述技术方案中，还包括ID设置模块，对所述麦克风转换的所述模拟语音电信号进行ID设置，在所述信号接收端，若所述第三数字信号处理器解析出来的所述数字语音电信号的ID与所述信号接收端存储的ID一致，则将该ID对应的所述数字语音电信号发送给所述数模转换器。在上述技术方案中，所述光电探测器阵列中的每一个光电探测器对应所述模数转换器阵列中的每一个模数转换器。在上述技术方案中，所述驱动电路阵列中的每一个驱动电路对应所述LED光源阵列中的每一个LED光源。本专利技术还提供了一种基于可见光通信技术的数字语音通信方法，包括以下步骤：信号发送端：通过麦克风将语音信号转换为模拟语音电信号，然后将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，对数字语音电信号进行编码处理后调制到LED光源上，将数字语音电信号转换为光信号发送出去；信号转发端：接收信号发送端发出的光信号，将光信号转换为模拟语音电信号，然后将信号强度较大的模拟语音电信号转换为数字语音电信号，对数字语音电信号进行编码处理后调制到LED光源阵列上，将数字语音电信号转换为光信号并通过广播的方式发送出去；信号接收端：接收信号转发端发出的光信号，将光信号转换为模拟语音电信号，然后将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，对数字语音电信号进行编码处理后，再将其转换为模拟语音电信号，最后通过耳机将模拟语音电信号转换为语音信号。在上述技术方案中，对所述麦克风转换的所述模拟语音电信号进行ID设置，在所述信号接收端，若解析出来的所述数字语音电信号的ID与所述信号接收端存储的ID一致，则将该ID对应的所述数字语音电信号转换为所述模拟语音电信号。本专利技术充分利用了可见光通信技术的特点，将语音信号通过可见光信号进行传输，减小了电磁干扰，有效地避免了对周围敏感电子设备的危害，实现了在嘈杂环境中的语音交流，同时，利用LED照明系统实现语音通信，有效地降低了系统成本及其复杂性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于可见光通信技术的数字语音通信方法流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统及方法，首先根据可见光通信技术及数字语音通信的特点：(1)可见光通信必须为直视传输，中间不能有障碍物阻拦；(2)可见光通信的光源(LED灯)单个照明强度及覆盖范围有限；(3)语音通信中既可能是点到点的通信也可能是多点之间的通信，且收发在时间上是同时的。因此，整个系统需设计为基于可见光通信技术的信号转发结构以满足实际的需求。本实施方式以终端A发送语音信号，终端B接收语音信号，终端C转发信号为例，终端A和终端B同时具有发送和接收语音信号的处理模块，因此也可以终端B发送语音信号，终端A接收语音信号，或者其它多点之间通信在原理上是一样的，且在时间上可以同时进行，仅以举例进行原理说明。下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做出详细的说明。本专利技术实施例提供了一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统，如图1所示，包括：信号发送端A，信号发送端A包括麦克风101、第一模数转换器102、第一数字信号处理器103、驱动电路104和LED光源105，麦克风101将语音信号转换为模拟语音电信号，第一模数转换器102将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，第一数字信号处理器103对数字语音电信号进行编码处理，驱动电路104将经过编码处理的数字语音电信号调制到LED光源105上，LED光源105将数字语音电信号转换为光信号并发送出去；信号转发端C，包括光电探测器阵列106、模数转换器阵列107、第二数字信号处理器108、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统，其特征在于，包括：信号发送端,包括第一模数转换器、第一数字信号处理器、驱动电路和LED光源，通过麦克风将语音信号转换为模拟语音电信号，第一模数转换器将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，第一数字信号处理器对数字语音电信号进行编码处理，驱动电路将经过编码处理的数字语音电信号调制到LED光源上，LED光源将数字语音电信号转换为光信号并发送出去；信号转发端，包括光电探测器阵列、模数转换器阵列、第二数字信号处理器、驱动电路阵列和LED光源阵列，光电探测器阵列接收信号发送端发出的光信号，将光信号转换为模拟语音电信号，并将信号强度较大的模拟语音电信号发送到模数转换器阵列，模数转换器阵列将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，第二数字信号处理器对数字语音电信号进行编码处理，驱动电路阵列将经过编码处理的数字语音电信号调制到LED光源阵列上，LED光源阵列将数字语音电信号转换为光信号并通过广播的方式发送出去；信号接收端，包括光电探测器、第二模数转换器、第三数字信号处理器和数模转换器，光电探测器接收信号转发端发出的光信号，将光信号转换为模拟语音电信号，第二模数转换器将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，第三数字信号处理器对数字语音电信号进行编码处理，数模转换器将数字语音电信号转换为模拟语音电信号，通过耳机将模拟语音电信号转换为语音信号。...

【技术特征摘要】
1.一种基于可见光通信技术的数字语音通信系统，其特征在于，包括：
信号发送端,包括第一模数转换器、第一数字信号处理器、驱动电路和
LED光源，通过麦克风将语音信号转换为模拟语音电信号，第一模数转换器
将模拟语音电信号转换为数字语音电信号，第一数字信号处理器对数字语
音电信号进行编码处理，驱动电路将经过编码处理的数字语音电信号调制
到LED光源上，LED光源将数字语音电信号转换为光信号并发送出去；
信号转发端，包括光电探测器阵列、模数转换器阵列、第二数字信号
处理器、驱动电路阵列和LED光源阵列，光电探测器阵列接收信号发送端
发出的光信号，将光信号转换为模拟语音电信号，并将信号强度较大的模
拟语音电信号发送到模数转换器阵列，模数转换器阵列将模拟语音电信号
转换为数字语音电信号，第二数字信号处理器对数字语音电信号进行编码
处理，驱动电路阵列将经过编码处理的数字语音电信号调制到LED光源阵
列上，LED光源阵列将数字语音电信号转换为光信号并通过广播的方式发送
出去；
信号接收端，包括光电探测器、第二模数转换器、第三数字信号处理
器和数模转换器，光电探测器接收信号转发端发出的光信号，将光信号转
换为模拟语音电信号，第二模数转换器将模拟语音电信号转换为数字语音
电信号，第三数字信号处理器对数字语音电信号进行编码处理，数模转换
器将数字语音电信号转换为模拟语音电信号，通过耳机将模拟语音电信号
转换为语音信号。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括ID设置模块，对
所述麦克风转换的所述模拟语音电信号进行ID设置，在所述信号接收端，
若所述第三数字信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院，
类型：发明
国别省市：湖北;42