可见光通信系统及其同步检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可见光通信系统及其同步检测方法。本发明专利技术提供的可见光通信系统，包括：发送端和接收端；发送端包括组帧模块、发送模块和模拟发送前端，其中，所述组帧模块耦接所述发送模块，所述发送模块耦接所述模拟发送前端；所述组帧模块用于对所接收到的传输数据进行组帧以形成固定帧长数据，每个帧包含帧同步码、数据帧控制字、有效数据长度、有效数据、填充数据和帧校验码字段。在发明专利技术的可见光通信系统中，通过发送端将接收到的传输数据进行组帧以形成固定帧长数据，以便于接收端能正确识别出每帧数据，以实现收发数据帧的同步功能，从而更好保持可见光通信的同步性，以提高可见光通信的效率。

【技术实现步骤摘要】
可见光通信系统及其同步检测方法
本专利技术涉及可见光通信领域，尤其涉及一种可见光通信系统及其同步检测方法。
技术介绍
可见光通信(VLC)是一种在白光LED技术上发展起来的新兴的无线光通信技术。其利用LED器件的高速响应特性，将信号调制到LED可见光上进行传输，该通信采用可见光做为信息传输载体，具有不受电磁干扰影响、绿色环保、传输容量大、可实现照明与通信相结合等特点。由于可见光通信采用可见光做为信息传输载体，该载体容易受到遮挡、多径效应影响，特别是在移动环境中，因可见光短时被遮挡、多径效应影响可见光通信的可靠性，采用传统的通信同步方式导致可见光通信收发信道频繁在同步、失步状态间进行转换，加长了通信中断恢复的时间，降低了可见光通信的效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可见光通信系统，可更好保持可见光通信的同步性，以提高可见光通信的效率。为实现上述目的，本专利技术提供的可见光通信系统，包括：发送端和接收端；发送端包括组帧模块、发送模块和模拟发送前端，其中，所述组帧模块耦接所述发送模块，所述发送模块耦接所述模拟发送前端；所述组帧模块用于对所接收到的传输数据进行组帧以形成固定帧长数据，每个帧包含帧同步码、数据帧控制字、有效数据长度、有效数据、填充数据和帧校验码字段；所述发送模块用于接收并发送所述固定帧长数据；所述模拟发送前端用于将所述固定帧长数据以可见光信号的形式向外发送；所述接收端包括模拟接收前端、接收模块、同步检测模块和解帧模块；其中，所述模拟接收前端耦接所述接收模块，所述接收模块耦接所述同步检测模块，所述同步检测模块耦接所述解帧模块；所述模拟接收前端用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为所述固定帧长数据；所述接收模块用于接收并发送所述固定帧长数据；所述同步检测模块用于按字节流对所述固定帧长数据进行数据接收，并扫描帧同步码；所述解帧模块用于解析所述固定帧长数据的每帧数据，并输出所述解析后的数据。优选地，模拟发送前端包括第一数字模拟转换器和可见光光源；其中，所述第一数字模拟转换器耦接所述发送模块，所述可见光光源耦接所述第一数字模拟转换器；所述第一数字模拟转换器用于将所述固定帧长数据转换为第一模拟信号；所述可见光光源用于接收所述第一模拟信号，并将所述第一模拟信号以可见光信号的形式向外发送。优选地，模拟接收前端包括可见光接收模块和第二数字模拟转换器；所述可见光接收模块耦接所述第二数字模拟转换器，所述第二数字模拟转换器耦接所述接收模块，所述可见光接收模块用于接收可见光信号，并将所述可见光信号转换为第二模拟信号；所述第二数字模拟转换器用于将所述第二模拟信号转换为所述固定帧长数据。优选地，所述固定帧长数据的帧长采用128字节帧长。优选地，所述帧同步码的字节长度为1个字节，所述数据帧控制字的字节长度为2个字节，所述有效数据长度的字节长度为1个字节，所述有效数据的字节长度为n个字节，所述填充数据的字节长度为m个字节，所述帧校验码字段的字节长度为2个字节，而m＝128-n-6。优选地，所述可见光光源为LED白光灯，所述发送模块为OFDM发送器，所述接收模块为OFDM接收器。本专利技术还提出一种基于上述的可见光通信系统的可见光通信同步检测方法，所述方法包括：接收端的同步检测模块用于按字节流对固定帧长数据进行数据接收，并扫描帧同步码；当扫描到第1个帧同步码时，启动字节接收计数器对所述固定帧长数据的字节进行计数；当计数到达到一个数据帧的帧长时，继续扫描下一个数据帧；当扫描到第2个帧同步码时，且当计数到达到一个数据帧的帧长时，继续扫描下一个数据帧；当扫描到第3个帧同步码时，判断接收端相对于发送端进入同步状态。优选地，所述当扫描到第3个帧同步码时，判断接收端相对于发送端进入同步状态的步骤之后还包括：接收端的同步检测模块继续按字节流对固定帧长数据进行数据接收，并扫描帧同步码；当连续4次没有检测到帧同步码时，判断接收端相对于发送端进入同步状态。优选地，所述当扫描到第3个帧同步码时，判断接收端相对于发送端进入同步状态的步骤之后还包括：所述接收端的所述解帧模块解析所述固定帧长数据的每帧数据，并将解析后的数据输出。在专利技术的可见光通信系统中，通过发送端将接收到的传输数据进行组帧以形成固定帧长数据，以便于接收端能正确识别出每帧数据，以实现收发数据帧的同步功能，从而更好保持可见光通信的同步性，以提高可见光通信的效率。附图说明图1为本专利技术可见光通信系统一实施例的功能模块示意图；图2为图1中模拟发送前端一实施例的功能模块示意图；图3为图1中模拟接收前端一实施例的功能模块示意图；图4为本专利技术可见光通信系统所采用帧的结构示意图；图5为本专利技术可见光通信系统的可见光通信同步检测方法一实施例的流程示意图。附图标号说明：1发送端11组帧模块12发送模块13模拟发送前端131第一数字模拟转换器132可见光光源2接收端21模拟接收前端211可见光接收模块212第二数字模拟转换器22接收模块23同步检测模块24解帧模块本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种可见光通信系统。图1为本专利技术可见光通信系统一实施例的功能模块示意图。图2为图1中模拟发送前端13一实施例的功能模块示意图。图3为图1中模拟接收前端21一实施例的功能模块示意图。图4为本专利技术可见光通信系统所采用帧的结构示意图。请结合参照图1至图4，在本实施例中，该可见光通信系统包括发送端1和接收端2。发送端1包括组帧模块11、发送模块12和模拟发送前端13，其中，组帧模块11耦接发送模块12，发送模块12耦接模拟发送前端13。其中，组帧模块11用于对所接收到的传输数据进行组帧以形成固定帧长数据。具体请参照图4，在本实施例中，固定帧长数据的帧长采用128字节帧长。每个帧包含帧同步码、数据帧控制字、有效数据长度、有效数据、填充数据和帧校验码字段。帧同步码的字节长度为1个字节，数据帧控制字的字节长度为2个字节，有效数据长度的字节长度为1个字节，有效数据的字节长度为n个字节，填充数据的字节长度为m个字节，帧校验码字段的字节长度为2个字节，而m＝128-n-6。发送模块12用于接收并发送固定帧长数据。模拟发送前端13用于将固定帧长数据以可见光信号的形式向外发送。请参照图2，在本实施例中，模拟发送前端13包括第一数字模拟转换器131和可见光光源132；其中，第一数字模拟转换器131耦接发送模块12，可见光光源132耦接第一数字模拟转换器131。其中，可见光光源132可为LED白光灯，发送模块12可为OFDM发送器。第一数字模拟转换器131用于将固定帧长数据转换为第一模拟信号；可见光光源132用于接收第一模拟信号，并将第一模拟信号以可见光信号的形式向外发送。接收端2包括模拟接收前端21、接收模块22、同步检测模块23和解帧模块24；其中，模拟接收前端21耦接接收模块22，接收模块22耦接同步检测模块23，同步检测模块23耦接解帧模块24。其中，接收模块22可为OFDM接收器。请参照图3，在本实施例中，模拟接收前端21包括可见光接收模块22211和第二数字模拟转换器212。可见光接收模块2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光通信系统，其特征在于，包括：发送端和接收端；发送端包括组帧模块、发送模块和模拟发送前端，其中，所述组帧模块耦接所述发送模块，所述发送模块耦接所述模拟发送前端；所述组帧模块用于对所接收到的传输数据进行组帧以形成固定帧长数据，每个帧包含帧同步码、数据帧控制字、有效数据长度、有效数据、填充数据和帧校验码字段；所述发送模块用于接收并发送所述固定帧长数据；所述模拟发送前端用于将所述固定帧长数据以可见光信号的形式向外发送；所述接收端包括模拟接收前端、接收模块、同步检测模块和解帧模块；其中，所述模拟接收前端耦接所述接收模块，所述接收模块耦接所述同步检测模块，所述同步检测模块耦接所述解帧模块；所述模拟接收前端用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为所述固定帧长数据；所述接收模块用于接收并发送所述固定帧长数据；所述同步检测模块用于按字节流对所述固定帧长数据进行数据接收，并扫描帧同步码；所述解帧模块用于解析所述固定帧长数据的每帧数据，并输出所述解析后的数据。

【技术特征摘要】
1.一种可见光通信系统，其特征在于，包括：发送端和接收端；发送端包括组帧模块、发送模块和模拟发送前端，其中，所述组帧模块耦接所述发送模块，所述发送模块耦接所述模拟发送前端；所述组帧模块用于对所接收到的传输数据进行组帧以形成固定帧长数据，每个帧包含帧同步码、数据帧控制字、有效数据长度、有效数据、填充数据和帧校验码字段；所述发送模块用于接收并发送所述固定帧长数据；所述模拟发送前端用于将所述固定帧长数据以可见光信号的形式向外发送；所述接收端包括模拟接收前端、接收模块、同步检测模块和解帧模块；其中，所述模拟接收前端耦接所述接收模块，所述接收模块耦接所述同步检测模块，所述同步检测模块耦接所述解帧模块；所述模拟接收前端用于接收所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为所述固定帧长数据；所述接收模块用于接收并发送所述固定帧长数据；所述同步检测模块用于按字节流对所述固定帧长数据进行数据接收，并扫描帧同步码；所述解帧模块用于解析所述固定帧长数据的每帧数据，并输出所述解析后的数据。2.如权利要求1所述的可见光通信系统，其特征在于，模拟发送前端包括第一数字模拟转换器和可见光光源；其中，所述第一数字模拟转换器耦接所述发送模块，所述可见光光源耦接所述第一数字模拟转换器；所述第一数字模拟转换器用于将所述固定帧长数据转换为第一模拟信号；所述可见光光源用于接收所述第一模拟信号，并将所述第一模拟信号以可见光信号的形式向外发送。3.如权利要求1所述的可见光通信系统，其特征在于，模拟接收前端包括可见光接收模块和第二数字模拟转换器；所述可见光接收模块耦接所述第二数字模拟转换器，所述第二数字模拟转换器耦接所述接收模块，所述可见光接收模块用于接收可见光信号，并将所述可见光信号转换为第二模拟信号；所述第二数字模拟转换器用于将所述第二模拟信...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴球，
申请(专利权)人：邦彦技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44