一种可见光通信系统发送器装置制造方法及图纸

本申请涉及一种可见光通信系统发送器装置，其特征在于，本申请利用OFDM(正交频分复用技术)调制技术，设计并且也实现了基于DSP(数字信号处理)处理器的可见光通信系统发送器装置。本装置主要有DSP电气平台模块、Bias‑Tee/LED驱动电路模块以及D/A转换电路模块组成。软件部分采用了16PSK的调制方式对OFDM的子信道来进行编码，在增强此系统抗噪声的能力基础之上，使它不容易受到信道特性方面变化的影响。本装置移植到可见光通信的研发当中去，一方面可以抑制由于信道的衰落和延迟造成的ISI(符号间干扰)和ICI(载波间干扰)，另一方面也可以提高可见光通信系统的数据传输的速率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无线通信领域，尤其涉及可见光通信系统发送器。
技术介绍
目前的无线射频通信应用领域方面受限、频带资源紧缺等诸多问题也日益的暴露出来。另一方面，无线射频通信的数据速率，已经不能满足人们的需求。因此，一种利用LED可见光的高速亮灭传递二进制码元的通信方式被提出，它兼具照明和通信双重功能，因而可见光通信迅速发展起来了，成为了近年来无线通信领域研究的热点，因此对可见光通信的研究具有重大意义。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种可见光通信系统发送器装置。为达上述目的，分析可见光通信系统发送器装置，本装置主要有DSP电气平台模块、D/A转换电路模块以及Bias-Tee/LED驱动电路模块。DSP电气平台模块，与D/A转换模块相连，主要包括DSP芯片数据处理中心和FPGA芯片外设控制器两部分，DSP电气平台模块是可见光通信系统发送器装置的核心部分，用于产生OFDM信号。D/A转换电路模块，与电气平台模块相连，用于数字信号转换为模拟信号。Bias-Tee/LED驱动电路模块，与LED照明光源相连，用于驱动LED发光。与现有的技术相比，本申请提出的技术方案，可以实现一种抗ISI和ICI强，数据通信速率快的可见光通信的发送器装置，该装置在可见光通信系统中具有非常好的应用前景。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是发送器装置硬件系统的结构框图；图2是可见光通信系统中OFDM信号产生的过程；图3是OFDM信号软件生成流程框图；图4是D/A转换电路原理图；图5是Bias-tee驱动电路的原理图；图6是白光大功率LED的OFDM交流信号的波形图；图7是可见光探测器的输出交流信号的波形图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本技术作进一步地详细说明。首先，搭建发送器装置硬件系统如图1所示，主要包括DSP电气平台模块、D/A转换电路模块和Bias-tee驱动电路模块等组成。其中，DSP电气平台与D/A转换电路相连，D/A转换电路与Bias-tee驱动电路相连接。下面就这三个模块具体分析：1)DSP电气平台模块，包括DSP芯片数据处理中心(1)、FPGA芯片外设控制器(2)、DSPJTAG接口电路(3)、复位电路(4)、时钟振荡电路(5)、Bootloader模式选择电路(6)、RS-232串口通信电路(7)、外扩RAM电路(8)、外扩Flash电路(9)、按键扫描电路(10)、LCD12864液晶显示电路(11)、LED驱动电路(12)、JTAG接口电路(13)、供电电路(16)等。其中(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)与(1)相连，(10)、(11)、(12)、(13)与(2)相连，(16)与(1)和(2)相连。此模块用于产生OFDM信号。2)D/A转换电路模块，设计的此模块的原理图如图4所示，主要由AD780高精度的带隙基准电压芯片与LTC1655轨对轨D/A转换芯片构成，此模块用于OFDM数字信号转换成OFDM模拟信号。3)Bias-tee驱动电路模块，设计的此模块的原理图如图5所示，其中Bias-tee是由理想的电容与理想的电感组成，经过做实验确定电容与电感实际值以及它的拓扑结构，目的就是为了通过Bias-tee的输出叠加信号失真达到最小在相对理想的情况下。此模块用于驱动LED灯发光。其次，用软件生成OFDM数字信号，OFDM信号产生的过程如图2所示，软件生成OFDM数字信号的流程框图如图3所示，由流程图可知OFDM信号编码的过程包括信号调制、串/并转换、IFFT的计算、并/串转换、归一化过程(包括浮点数的量化以及D/A输入的数据位数的匹配等)和OFDM的数据帧的产生等组成。编写好此部分的程序后下进DSP电气平台模块，产生OFDM数字信号。最后，通过实验结果得出结论，由图6和图7我们可知，在探测器距离白光LED比较近的时候，可见光信号的探测器终端是可以检测出OFDM信号的，但是OFDM信号有一定的延迟与发送端对比。因此，本申请提供的基于OFDM可见光通信系统发送器装置可以实现OFDM可见光的信号发送。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光通信系统发送器装置，主要包括：DSP电气平台模块D/A转换电路模块以及Bias‑Tee/LED驱动电路模块等三部分，其中：所述DSP电气平台模块，与D/A转换模块相连接，主要包括DSP芯片数据处理中心和FPGA芯片外设控制器两部分，DSP电气平台模块是可见光通信系统发送器装置的核心部分，用于产生OFDM信号；所述D/A转换电路模块，与电气平台模块相连，用于数字信号转换为模拟信号；所述Bias‑Tee/LED驱动电路模块，与LED照明光源相连，用于驱动LED发光。

【技术特征摘要】
1.一种可见光通信系统发送器装置，主要包括：DSP电气平台模块D/A转换电路模块以及Bias-Tee/LED驱动电路模块等三部分，其中：所述DSP电气平台模块，与D/A转换模块相连接，主要包括DSP芯片数据处理中心和FPGA芯片外设控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏民，刘贞周，李冰，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23