一种可见光通信色分复用方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光通信色分复用方法。设置一种积木式可见光通信色分复用实验装置，包括集光器、分光器、滤镜、发射电路、接收电路。集光器由直角三棱镜拼接组成。通过拼接，使得从不同入射边入射的光信号，能够汇聚成一束携带了多路单色光信号的混合光并发送出去。分光器由直角三棱镜拼接组成。通过拼接，使得携带了多路信号的混合光入射进分光器一个直角三棱镜入射的光信号，能够从不同的面出射。各光信道的光信号波段不重叠，不同信道使用的不同通带的滤镜滤除波段不符的光。对于发送端的每一个滤镜，在接收端都有一个同样的滤镜与之对应。该方法是一种进行可见光通信学习和研究的新方法，所使用的装置结构简单、原理清晰，便于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种可见光通信色分复用方法
本专利技术属于可见光通信
，特别涉及一种可见光通信色分复用方法。
技术介绍
可见光通信(VLC：VisibleLightCommunication)技术把我们眼里的照明设备变成了无线通信工具，具有很强的抗电磁干扰能力、隐秘性好、安全性高、功耗低。与其他通信技术一样，为了提高通信速度、质量、距离等，在VLC中，我们也会研究采用到各种调制、解调的方法。ASK、FSK、PSK、OFDM、CDM、TDM、FDM等是常用于电磁波、激光、红外等通信的数字调制方式，这些技术经过多年的研究发展，而VLC作为一个新技术，信道复用方法都处于研究阶段，为了更直观的认识和理解可见光通信技术，尤其是色分复用、色分多址等技术的原理，需要提供一些方法和装置。本专利技术就是提出一种积木式可见光通信色分复用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可见光通信色分复用方法，用于可见光通信中的色分复用、色分多址等研究。具体步骤为：(1)设置一种积木式可见光通信色分复用实验装置，由发射端和接收端组成，包括集光器、分光器、滤镜、发射电路和接收电路。所述集光器由不止一个直角三棱镜拼接组成，两个直角三棱镜之间的拼接方法有两种：两个直角三棱镜的两个直角面拼接或者两个直角三棱镜的斜边拼接；通过拼接，使得由两个直角三棱镜入射的光信号，能够从同一个面出射。所述分光器由不止一个直角三棱镜拼接组成，两个直角三棱镜之间的拼接方法有两种：两个直角三棱镜的两个直角边拼接或者两个直角三棱镜的斜边拼接；通过拼接，使得由一个直角三棱镜入射的光信号，能够从不同的面出射。所述滤镜采用带通滤镜。所述发射电路包括光发射器和调制驱动电路，光发射器采用发光二极管，用于发送无线调制光信号，调制驱动电路用于调制电信号，并根据调制信号驱动光发射器发出光信号。所述接收电路包括光接收器和解调电路，光接收器采用光电二极管，用于接收发射电路发送的调制光信号，解调电路用于将接收到的光信号解调成原电信号。所述发送端和接收端均有多路光信道，且一一对应；在发送端，滤镜用于滤除与发射光信号波段不同的光，仅保留需要发送波段的光信号，不同信道使用的滤镜可通过的光波段不同；在接收端，滤镜用于滤除与接收光信号波段不同的光，仅保留需要接收波段的光信号；发送端的各个滤镜能够通过光波的波长范围没有重叠；对于发送端的每一个滤镜，在接收端都有一个同样的滤镜与之对应。(2)开启步骤(1)设置的积木式可见光通信色分复用实验装置，在发送端和接收端，有多路光信道，各路光信道所覆盖的光波长范围不同，且不重叠；在发送端，发射电路的调制驱动电路将电信号做调制，并根据信号驱动光发射器发出无线调制光信号；在发送端，将各路信号分别加载在不同路的混合光中，然后由滤镜滤除与对应光信道不同波长的光，各路经过过滤的单色光信号分别从不同的直角边入射进集光器，各路单色光信号通过集光器后汇聚成一束携带了多路单色光信号的混合光并发送出去；在接收端，携带了多路信号的混合光入射进分光器，混合光在分光器的不同的直角边出射，在不同的出射边有不同的滤镜，滤镜滤除与对应光信道不同波长的光；在接收端，接收电路由光接收器接收分光器后每个滤镜过滤后的光信号，并转换成相应的电信号，再由解调电路将接收转换后的电信号解调成原电信号。本专利技术的可见光通信色分复用方法是一种进行可见光通信学习和研究的新方法，尤其用于对不同颜色、不同波长的光进行多路复用、多址编码等编码调制技术进行研究，只需通过增减直角三棱镜和相应波长的滤镜，就能够增减光路；所使用的装置结构简单、原理清晰，便于实现。附图说明图1为本专利技术实施例1中使用的积木式可见光通信色分复用实验装置的结构原理图。图中标记：1-发射端；2-接收端；3-发射控制电路；4-调制驱动电路；5-光发射器；6-滤镜；7-接收控制电路；8-解调电路；9-光接收器；10-分光器；11-编码调制电信号；12-调制白光信号；13-单色光信号；14-混合光信号；15-集光器。图2为本专利技术实施例2中使用的积木式可见光通信色分复用实验装置的集光器的结构原理图。图3为本专利技术实施例2中使用的积木式可见光通信色分复用实验装置的分光器的结构原理图。图4为本专利技术实施例3中使用的积木式可见光通信色分复用实验装置的集光器的结构原理图。图5为本专利技术实施例3中使用的积木式可见光通信色分复用实验装置的分光器的结构原理图。图中标记：TP1,TP2,TP3,TP4,TP5,TP6,TP7,TP8,TP9,TP10,TP11,TP12,TP13,TP14,TP15,TP16是直角三棱镜;LS1,LS2，LS3，LS4，LS5是两路单色光信号；LS1+2是LS1和LS2的混合光信号;LS1+2+3+4+5是LS1，LS2，LS3，LS4，LS5的混合光信号；BLS1,BLS2是复合白光信号;BPF1,BPF2,BPF3,BPF4,BPF5是带通滤镜。图6为本专利技术实施例2得到的一个测试波形图。图7为本专利技术实施例2得到的一个测试波形图。具体实施方式实施例1：本实施例使用的装置的结构原理图见附图1。(1)设置一个积木式可见光通信色分复用装置，由发射端1和接收端2组成，包括集光器15、分光器10、滤镜组6、发射电路和接收电路。所述发射电路包括光发射器5和调制驱动电路4，光发射器5采用发光二极管，用于发送无线调制白光信号12，调制驱动电路4用于产生编码调制电信号11，并根据调制电信号11驱动光发射器5发出编制白光信号12。所述接收电路包括光接收器9和解调电路8，光接收器9采用光电二极管，用于接收发射端1发送的调制混合光信号14，并转换成电信号，解调电路8用于将光接收器9接收并转换的电信号解调成原电信号。在发送端1，滤镜6用于滤除与发射光信号波段不同的光，仅保留需要发送波段的光信号。在接收端2，滤镜6用于滤除与接收光信号波段不同的光，仅保留需要接收波段的光信号。滤镜6有N路不同通带的带通滤镜，每个带通滤镜可通过的光波段不重叠。(2)开启步骤(1)设置的积木式可见光通信色分复用实验装置，发射端，发射控制电路3将需要发送的信息发送至调制驱动电路4，调制驱动电路4用于产生N（N大于1）路调制电信号11，并根据调制电信号11驱动光发射器5发出N路调制白光信号12；光发射器5用于发送N路无线调制白光信号12；N路无线调制白光信号12经过滤镜组6过滤成N路波段不重叠的单色光信号13；N路单色光信号13进入集光器混合成1路混合光信号14，再发送出去；接收端，混合光信号14进入分光器10，分光器10将混合光信号14分成N路；N路混合光信号14，经过滤镜组6过滤成N路波段不重叠的单色光信号13；N路单色光信号13由光接收器9接收，并转换成N路电信号；解调电路对N路信号进行解调，还原成原始信息，并发送给接收控制电路7。实施例2：本实施例是本专利技术的一个两路信道复用方法的例子。本实施例中所用的积木式可见光通信色分复用实验装置的结构原理图同实施例1，见附图1。发送端1的两路光信道能够通过光波的波长范围没有重叠，在接收端2也有滤镜BPF1、BPF2与之对应。滤镜6包括滤镜BPF1和BPF2。发射电路包括光发射器5和调制驱动电路4，光发射器5用于发送无线调制复合白光信号BLS1和BLS2。调制驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光通信色分复用方法，其特征在于具体步骤为：(1)设置一种积木式可见光通信色分复用实验装置，由发射端和接收端组成，包括集光器、分光器、滤镜、发射电路和接收电路；所述集光器由不止一个直角三棱镜拼接组成，两个直角三棱镜之间的拼接方法有两种：两个直角三棱镜的两个直角面拼接或者两个直角三棱镜的斜边拼接；通过拼接，使得由两个直角三棱镜入射的光信号，能够从同一个面出射；所述分光器由不止一个直角三棱镜拼接组成，两个直角三棱镜之间的拼接方法有两种：两个直角三棱镜的两个直角边拼接或者两个直角三棱镜的斜边拼接；通过拼接，使得由一个直角三棱镜入射的光信号，能够从不同的面出射；所述滤镜采用带通滤镜；所述发射电路包括光发射器和调制驱动电路，光发射器采用发光二极管，用于发送无线调制光信号，调制驱动电路用于调制电信号，并根据调制信号驱动光发射器发出光信号；所述接收电路包括光接收器和解调电路，光接收器采用光电二极管，用于接收发射电路发送的调制光信号，解调电路用于将接收到的光信号解调成原电信号；所述发送端和接收端均有多路光信道，且一一对应；在发送端，滤镜用于滤除与发射光信号波段不同的光，仅保留需要发送波段的光信号，不同信道使用的滤镜可通过的光波段不同；在接收端，滤镜用于滤除与接收光信号波段不同的光，仅保留需要接收波段的光信号；发送端的各个滤镜能够通过光波的波长范围没有重叠；对于发送端的每一个滤镜，在接收端都有一个同样的滤镜与之对应；(2)开启步骤(1)设置的积木式可见光通信色分复用实验装置，在发送端和接收端，有多路光信道，各路光信道所覆盖的光波长范围不同，且不重叠；在发送端，发射电路的调制驱动电路将电信号做调制，并根据信号驱动光发射器发出无线调制光信号；在发送端，将各路信号分别加载在不同路的混合光中，然后由滤镜滤除与对应光信道不同波长的光，各路经过过滤的单色光信号分别从不同的直角边入射进集光器，各路单色光信号通过集光器后汇聚成一束携带了多路单色光信号的混合光并发送出去；在接收端，携带了多路信号的混合光入射进分光器，混合光在分光器的不同的直角边出射，在不同的出射边有不同的滤镜，滤镜滤除与对应光信道不同波长的光；在接收端，接收电路由光接收器接收分光器后每个滤镜过滤后的光信号，并转换成相应的电信号，再由解调电路将接收转换后的电信号解调成原电信号。...

【技术特征摘要】
1.一种可见光通信色分复用方法，其特征在于具体步骤为：(1)设置一种积木式可见光通信色分复用实验装置，由发射端和接收端组成，包括集光器、分光器、滤镜、发射电路和接收电路；所述集光器由不止一个直角三棱镜拼接组成，相邻两个直角三棱镜之间的拼接方法有两种：两个直角三棱镜的两个直角面拼接构成一个平行四边形或者两个直角三棱镜的斜边拼接构成一个正方形；通过拼接，使得由两个直角三棱镜入射的光信号，能够从同一个面出射；所述分光器由不止一个直角三棱镜拼接组成，相邻两个直角三棱镜之间的拼接方法有两种：两个直角三棱镜的两个直角边拼接构成一个平行四边形或者两个直角三棱镜的斜边拼接构成一个正方形；通过拼接，使得由一个直角三棱镜入射的光信号，能够从不同的面出射；所述滤镜采用带通滤镜；所述发射电路包括光发射器和调制驱动电路，光发射器采用发光二极管，用于发送无线调制光信号，调制驱动电路用于调制电信号，并根据调制信号驱动光发射器发出光信号；所述接收电路包括光接收器和解调电路，光接收器采用光电二极管，用于接收发射电路发送的调制光信号，解调电路用于将接收到的光信号解调成原电信号；所述发送端和接收端均有多路光信道，且一一对应；在发送端...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓健志，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45