一种基于自然光通信的可见光通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于自然光通信的可见光通信系统，包括接收自然光，检测接收到的所述自然光的强度并输出检测结果的自然光检测模块；接收自然光，依据所述自然光检测模块输出的检测结果，选择与所述检测结果对应的调制方式调制所述自然光的自然光调制模块；其中，所述检测结果与所述调制方式一一对应。本发明专利技术以自然光为载体进行调制，相比于LED等人造光源照明设备更加绿色环保节能，且不存在给人体带来危害的问题。同时通过采用自然光调制模块直接调制自然光的方式，避免了可见光通信中由于LED特性导致的调制带宽受限的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自然光通信的可见光通信系统
本专利技术涉及可见光通信
，更具体的说，涉及一种基于自然光通信的可见光通信系统。
技术介绍
随着可见光通信技术的迅速发展，以白光LED (Light-Emitting D1de,发光二极管)可见光通信技术为主得到广泛应用。白光LED主要分为两类:RGB LED (red-green-blue LED,红绿蓝发光二极管)和伪白色LED。相对于RGB LED，伪白色LED因为其低复杂度和低成本的特点占据了主要的照明市场。伪白色LED由蓝色的发光芯片和一层黄色的磷光体相互合作，蓝光经过黄色滤光片的过滤，形成伪白色的光。然而，由于磷光体的响应时间较长，伪白色LED的调制带宽被限制在了几MHz。专利技术人通过对现有可见光通信技术的大量研究后发现，现有可见光通信技术中采用LED作为发射天线，即现有技术通过LED等人造光源照明设备作为可见光发射端。然而，由于人造光源LED发出的射线、光源闪烁和高照明度会严重影响人体的视觉神经，甚至会打乱人体的生物钟，扰乱生理节奏，因此长期使用LED光源会给人体带来危害。同时，LED受响应时间的影响，导致其调制带宽受到限制。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种基于自然光通信的可见光通信系统，其以自然光为基础实现可见光通信，绿色环保且克服了 LED调制带宽受限的问题。技术方案如下:本专利技术提供一种基于自然光通信的可见光通信系统，包括:接收自然光，检测接收到的所述自然光的强度并输出检测结果的自然光检测模块；接收自然光，依据所述自然光检测模块输出的检测结果，选择与所述检测结果对应的调制方式调制所述自然光的自然光调制模块；其中，所述检测结果与所述调制方式一一对应。优选地，所述自然光调制模块包括电控液晶和自然光调制单元；其中，所述电控液晶包括液晶层，所述液晶层上各区域施加不同的电信号时液晶分子排列方向和位置发生相应变化；所述自然光调制单元用于依据所述自然光检测模块输出的检测结果选择与所述检测结果对应的调制方式；所述电控液晶用于依据所述自然光调制单元选择的调制方式，控制所述液晶层上各区域施加不同的电信号，从而控制将数据信息调制加载到所述自然光中，完成对所述自然光的调制。优选地，所述调制方式包括二进制启闭键控OOK调制方式、脉冲幅度调制4PAM调制方式或正交频分复用技术OFDM调制方式。优选地，所述自然光检测模块包括电信号检测模块和至少一个电信号生成模块；其中，所述电信号生成模块用于接收所述自然光，并根据接收到的所述自然光生成电信号；其中，所述接收到的所述自然光的强度与生成的所述电信号的强度一一对应；所述电信号检测模块用于检测所述电信号生成模块生成的所述电信号的强度，将所述电信号的强度作为所述检测结果进行输出。优选地，所述电信号检测模块检测所述电信号生成模块生成的所述电信号的强度包括:所述电信号检测模块依据预设算法计算所述电信号的强度，并确定所述电信号的强度等级；其中，当所述电信号检测模块确定所述电信号的强度等级为优时，所述自然光调制模块选择OFDM调制方式；当所述电信号检测模块确定所述电信号的强度等级为良时，所述自然光调制模块选择4PAM调制方式；当所述电信号检测模块确定所述电信号的强度等级为差时，所述自然光调制模块选择OOK调制方式。优选地，所述电信号生成模块包括光电检测器。优选地，所述自然光检测模块还包括至少一个光传感器，用于检测所述自然光的入射角度，以确定自然光源与所述自然光检测模块的相对位置。优选地，所述光传感器为太阳传感器。应用上述技术方案，本专利技术提供一种基于自然光通信的可见光通信系统，本专利技术中自然光检测模块接收自然光，检测接收到的所述自然光的强度并输出检测结果，进而由自然光调制模块依据自然光检测模块输出的检测结果，选择与所述检测结果对应的调制方式调制自然光。因此，本专利技术以自然光为载体进行调制，相比于LED等人造光源照明设备更加绿色环保节能，且不存在给人体带来危害的问题。同时通过采用自然光调制模块直接调制自然光的方式，避免了可见光通信中由于LED特性导致的调制带宽受限的问题。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种基于自然光通信的可见光通信系统的一种结构示意图；图2为本专利技术提供的一种基于自然光通信的可见光通信系统中自然光调制模块的结构不意图；图3为本专利技术提供的一种基于自然光通信的可见光通信系统的另一种结构示意图；图4为本专利技术提供的一种基于自然光通信的可见光通信系统中自然光检测模块的结构不意图；图5为本专利技术提供的一种基于自然光通信的可见光通信系统中自然光检测模块的另一种结构不意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术保护的基于自然光通信的可见光通信系统可以为一具体的实体装置，该装置包括自然光检测模块和自然光调制模块。还可以为自然光检测模块和自然光调制模块分别为两个独立的实体装置，两者配合使用。本专利技术提供的基于自然光通信的可见光通信系统可以具体设置于玻璃等可以实现透光的物体上，用于接收自然光源如太阳等发射的自然光，并将其进行调制。实施例一请参见图1，其示出了本专利技术提供的一种基于自然光通信的可见光通信系统的一种结构示意图，包括:自然光检测模块100和自然光调制模块200。其中，自然光检测模块100用于接收自然光，检测接收到的自然光的强度并输出检测结果O在本实施例中，自然光检测模块100可以独立安装于玻璃的周围或中心或其他任意位置，用于接收自然光，并检测接收到的自然光的强度，进而将检测到的检测结果输出至自然光调制模块200。自 然光调制模块200用于接收自然光，并依据自然光检测模块100输出的检测结果，选择与检测结果对应的调制方式调制自然光。其中，检测结果与调制方式--对应。在本实施例中，自然光调制模块200可以独立安装于玻璃的周围或中心或其他任意位置，其与自然光检测模块100通信连接。当然，本专利技术还可以将自然光检测模块100和自然光调制模块200集成为一个实体装置，安装于玻璃的周围或中心或其他任意位置。在本专利技术中，可以预先设置自然光的强度等级。当自然光检测模块100检测自然光的强度后，根据检测到的自然光的强度值确定当前自然光的强度等级，并将当前电信号的强度等级作为检测结果进行输出。同时，还可以预先依据不同的电信号的强度等级设置不同的调制方式。当自然光调制模块200接收到自然光检测模块100输出的检测结果后，选择与检测结果对应的调制方式调制自然光。应用本专利技术的上述技术方案，本专利技术通过自然光检测模块100接收自然光，检测接收到的所述自然光的强度并输出检测结果，进而由自然光调制模块200依据自然光检测模块100输出的检测结果，选择与所述检测结果对应的调制方式调制自然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自然光通信的可见光通信系统，其特征在于，包括：接收自然光，检测接收到的所述自然光的强度并输出检测结果的自然光检测模块；接收自然光，依据所述自然光检测模块输出的检测结果，选择与所述检测结果对应的调制方式调制所述自然光的自然光调制模块；其中，所述检测结果与所述调制方式一一对应。

【技术特征摘要】
1.一种基于自然光通信的可见光通信系统，其特征在于，包括: 接收自然光，检测接收到的所述自然光的强度并输出检测结果的自然光检测模块； 接收自然光，依据所述自然光检测模块输出的检测结果，选择与所述检测结果对应的调制方式调制所述自然光的自然光调制模块； 其中，所述检测结果与所述调制方式一一对应。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自然光调制模块包括电控液晶和自然光调制单元；其中，所述电控液晶包括液晶层，所述液晶层上各区域施加不同的电信号时液晶分子排列方向和位置发生相应变化； 所述自然光调制单元用于依据所述自然光检测模块输出的检测结果选择与所述检测结果对应的调制方式； 所述电控液晶用于依据所述自然光调制单元选择的调制方式，控制所述液晶层上各区域施加不同的电信号，从而控制将数据信息调制加载到所述自然光中，完成对所述自然光的调制。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述调制方式包括二进制启闭键控OOK调制方式、脉冲幅度调制4PAM调制方式或正交频分复用技术OFDM调制方式。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自然光检测模块包括电信号检测模块和至少一个电信号生成模块；其中， 所述电信号生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张效义，孙正国，邬江兴，于宏毅，刘洛琨，张剑，朱义君，仵国锋，田忠骏，张俊，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南;41