基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及交通LED光通信领域，基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法及系统，其方法包括信号发射端获取用户的订阅信息得到用户信息；信号发射端根据用户信息生成混沌二值序列，通过用户信息与混沌二值序列进行扩频得到扩频序列；信号发射端将扩频序列进行转换得到脉冲信号，并驱动光源将脉冲信号转化为光信号发送给信号接收端；信号接收端接收来自于光源的光信号，并将光信号转换为电信号；信号接收端将电信号解调为扩频序列；信号接收端通过扩频序列与混沌二值序列进行相关解扩恢复得到用户信息。本发明专利技术实现了不同车辆用户根据其权限接收其对应的信息，实现多用户分等级接收信息，降低信号的误码率，同时提高信息的安全性。

Multi user traffic optical communication method and system based on chaotic two valued sequence

The invention relates to the multi user traffic light communication method and system based on the chaotic two value sequence, which includes the subscriber information obtained by the user and the user information, and the signal transmitter generates a chaotic two value sequence according to the user information, and extends the two value sequence of the user information and chaos through the two value sequence of the chaos. The signal transmitter converts the spread spectrum sequence to the pulse signal, and drives the light source to transform the pulse signal into the light signal to send to the receiver. The receiver receives the light signal from the light source and converts the light signal to the electrical signal; the receiver demodulates the signal to the spread spectrum sequence. The signal receiving end is related to the chaotic two valued sequence through the spread spectrum sequence and the correlation is expanded to recover the user information. The invention realizes the different vehicle users receive their corresponding information according to their rights, realize multi - user grade receiving information, reduce the bit error rate of the signal, and improve the security of information.

【技术实现步骤摘要】
基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法及系统
本专利技术涉及交通LED光通信领域，尤其是基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法及系统。
技术介绍
在现有智能交通系统中，对照专利CN201510305920.9，利用相关峰值的检测使得接收系统总是采用信噪比最强的交通灯进行单向通信，解决多个发射源信号接收的切换问题；采用扩频技术可以从数字信号处理方面间接提高信噪比，从淹没在背景光中提取有用的光信号，并根据不同信号源计算出来的相关峰值，自由的在多个交通灯中进行切换，解决了遮挡问题。但是现有技术存在LED灯只发送相同的单一的交通信息的问题，不能同时满足多用户不同的需求，一直制约着LED光通信在智能交通中的应用。本专利技术能通过LED灯可同时发送多种不同信息，解决多用户分等级接收信息问题。同时提高整个通信系统的可靠性、安全性和实用性。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法及系统，能够实现不同车辆用户根据其权限接收其对应的信息。采用基于混沌扩频和PPM调制可实现多用户分等级接收信息，降低信号的误码率，同时提高信息的安全性；该系统结构简单，易于实现。为了实现上述目的，本专利技术提供的基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法适用于基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统包括信号发射端和信号接收端；其特征在于，包括如下步骤：信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息得到用户信息Ⅰ；信号发射端根据所述用户信息Ⅰ生成混沌二值序列Ⅰ，通过所述用户信息与混沌二值序列Ⅰ进行扩频得到扩频序列Ⅰ；信号发射端将所述扩频序列Ⅰ进行转换得到脉冲信号，并驱动光源将所述脉冲信号转化为光信号发送给信号接收端；信号接收端接收来自于光源的光信号，并将所述光信号转换为电信号；信号接收端将所述电信号解调为扩频序列Ⅱ；信号接收端通过所述扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关解扩恢复得到用户信息Ⅱ。进一步地，信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息得到用户信息Ⅰ具体包括：信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息生成语音和/或图像；信号发射端将所述语音或者图像转换的二进制电信号，即所述的用户信息Ⅰ。进一步地，所述信号发射端根据所述用户信息Ⅰ生成混沌二值序列Ⅰ具体包括：信号发射端指定以某一初始值生成一混沌驱动序列；信号发射端对所述混沌驱动序列进行优化，得到优化混沌驱动序列；信号发射端将所得到的优化混沌序列中的每一个值作为混沌映射的初值，得到一系列长度为L的混沌序列，所述混沌序列为实数值的混沌序列；信号发射端将混沌序列中的每一个值转化为二进制数，然后取每个二进制数中固定的某一位组成一个混沌二值序列Ⅰ。进一步地，所述信号发射端将所述扩频序列Ⅰ进行转换得到脉冲信号具体包括：信号发射端对扩频序列Ⅰ进行PPM调制得到PPM调制脉冲信号；信号发射端将所述PPM调制脉冲信号进行并串转换得到串行信号；信号发射端将所述串行信号转换为光信号。进一步地，所述信号接收端通过所述扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关解扩恢复得到用户信息Ⅱ具体包括：信号接收端将扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关，设置动态阈值；信号接收端进行门限判决，得到用户信息Ⅱ。基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统包括信号发射端和信号接收端；信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息得到用户信息Ⅰ；信号发射端根据所述用户信息Ⅰ生成混沌二值序列Ⅰ，通过所述用户信息与混沌二值序列Ⅰ进行扩频得到扩频序列Ⅰ；信号发射端将所述扩频序列Ⅰ进行转换得到脉冲信号，并驱动光源将所述脉冲信号转化为光信号发送给信号接收端；信号接收端接收来自于光源的光信号，并将所述光信号转换为电信号；信号接收端将所述电信号解调为扩频序列Ⅱ；信号接收端通过所述扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅱ进行相关解扩恢复得到用户信息Ⅱ。进一步地，信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息得到用户信息Ⅰ具体包括：信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息生成语音和/或图像；信号发射端将所述语音或者图像转换的二进制电信号，即所述的用户信息Ⅰ。进一步地，所述信号发射端根据所述用户信息Ⅰ生成混沌二值序列Ⅰ具体包括：信号发射端指定以某一初始值生成一混沌驱动序列；信号发射端对所述混沌驱动序列进行优化，得到优化混沌驱动序列；信号发射端将所得到的优化混沌序列中的每一个值作为混沌映射的初值，得到一系列长度为L的混沌序列，所述混沌序列为实数值的混沌序列；信号发射端将混沌序列中的每一个值转化为二进制数，然后取每个二进制数中固定的某一位组成一个混沌二值序列Ⅰ。进一步地，所述信号发射端将所述扩频序列Ⅰ进行转换得到脉冲信号具体包括：信号发射端对扩频序列Ⅰ进行PPM调制得到PPM调制脉冲信号；信号发射端将所述PPM调制脉冲信号进行并串转换得到串行信号；信号发射端将所述串行信号转换为光信号。进一步地，所述信号接收端通过所述扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关解扩恢复得到用户信息Ⅱ具体包括：信号接收端将扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关；信号接收端设置动态阈值，进行门限判决，得到用户信息Ⅱ。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法及系统，能够实现不同车辆用户根据其权限接收其对应的信息。采用基于混沌扩频和PPM调制可实现多用户分等级接收信息，降低信号的误码率，同时提高信息的安全性；该系统结构简单，易于实现。附图说明图1为本专利技术基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法第一实施例的流程图；图2为本专利技术基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法第二实施例的流程图；图3为本专利技术信号发射端的框图；图4为本专利技术混沌二值序列生成模块的框图；图5为本专利技术LED光信号发送电路的电路图；图6为本专利技术信号接收端的框图；图7为本专利技术LED光信号接收电路的电路图；图8为本专利技术相关解扩模块的电路图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法的第一实施例：如图1所示，基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法的第一实施例，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法适用于基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统包括信号发射端和信号接收端；所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法包括如下步骤：S1，信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息得到用户信息Ⅰ。S2，信号发射端根据所述用户信息Ⅰ生成混沌二值序列Ⅰ，通过所述用户信息与混沌二值序列Ⅰ进行扩频得到扩频序列Ⅰ。S3，信号发射端将所述扩频序列Ⅰ进行转换得到脉冲信号，并驱动光源将所述脉冲信号转化为光信号发送给信号接收端。S4，信号接收端接收来自于光源的光信号，并将所述光信号转换为电信号。S5，信号接收端将所述电信号解调为扩频序列Ⅱ。S6，信号接收端通过所述扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关解扩恢复得到用户信息Ⅱ。本专利技术提供的基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法，该方法步骤简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法适用于基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统包括信号发射端和信号接收端；其特征在于，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法包括如下步骤：信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息得到用户信息Ⅰ；信号发射端根据所述用户信息Ⅰ生成混沌二值序列Ⅰ，通过所述用户信息与混沌二值序列Ⅰ进行扩频得到扩频序列Ⅰ；信号发射端将所述扩频序列Ⅰ进行转换得到脉冲信号，并驱动光源将所述脉冲信号转化为光信号发送给信号接收端；信号接收端接收来自于光源的光信号，并将所述光信号转换为电信号；信号接收端将所述电信号解调为扩频序列Ⅱ；信号接收端通过所述扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关解扩恢复得到用户信息Ⅱ。

【技术特征摘要】
1.基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法适用于基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信系统包括信号发射端和信号接收端；其特征在于，所述基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法包括如下步骤：信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息得到用户信息Ⅰ；信号发射端根据所述用户信息Ⅰ生成混沌二值序列Ⅰ，通过所述用户信息与混沌二值序列Ⅰ进行扩频得到扩频序列Ⅰ；信号发射端将所述扩频序列Ⅰ进行转换得到脉冲信号，并驱动光源将所述脉冲信号转化为光信号发送给信号接收端；信号接收端接收来自于光源的光信号，并将所述光信号转换为电信号；信号接收端将所述电信号解调为扩频序列Ⅱ；信号接收端通过所述扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关解扩恢复得到用户信息Ⅱ。2.根据权利要求1所述的基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法，其特征在于，信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息得到用户信息Ⅰ具体包括：信号发射端获取用户的订阅信息并根据所述订阅信息生成语音和/或图像；信号发射端将所述语音或者图像转换的二进制电信号，即所述的用户信息Ⅰ。3.根据权利要求1所述的基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法，其特征在于，所述信号发射端根据所述用户信息Ⅰ生成混沌二值序列Ⅰ具体包括：信号发射端指定以某一初始值生成一混沌驱动序列；信号发射端对所述混沌驱动序列进行优化，得到优化混沌驱动序列；信号发射端将所得到的优化混沌序列中的每一个值作为混沌映射的初值，得到一系列长度为L的混沌序列，所述混沌序列为实数值的混沌序列；信号发射端将混沌序列中的每一个值转化为二进制数，然后取每个二进制数中固定的某一位组成一个混沌二值序列Ⅰ。4.根据权利要求1所述的基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法，其特征在于，所述信号发射端将所述扩频序列Ⅰ进行转换得到脉冲信号具体包括：信号发射端对扩频序列Ⅰ进行PPM调制得到PPM调制脉冲信号；信号发射端将所述PPM调制脉冲信号进行并串转换得到串行信号；信号发射端将所述串行信号转换为光信号。5.根据权利要求1所述的基于混沌二值序列的多用户交通光通信方法，其特征在于，所述信号接收端通过所述扩频序列Ⅱ与混沌二值序列Ⅰ进行相关解扩恢复得到用户信息Ⅱ具体包括：信号接收端将扩频序列Ⅱ与混沌二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤英，郭瑛，徐艳红，秦岭，杜永兴，胡晓莉，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15