【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通信
,特别涉及一种集成光电探测器的CMOS图像传感器双模通信的接收系统,用于可见光通信。
技术介绍
可见光通信VLC作为一种新兴的通信技术正在全球范围内掀起研究热潮。与其他无线通信技术相比,VLC拥有保密性高、无电磁干扰、绿色健康等特点。可见光通信是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的通信技术。目前,可见光通信根据接收机的不同,可以分为两种通信模式:第一种是以光电探测器作为接收机的可见光通信系统,用以传输高速率的通信信号。在该可见光通信系统中,以LED作为光源,对其明暗闪烁加以高速编码调制,用光电探测器接收,其传输的数据速率可以达到Mbps级别甚至更高。第二种是以图像传感器作为接收机的可见光通信系统,用以传输低速率的通信信号。在该可见光通信系统中,受限于图像传感器捕获图片的帧率,光源明暗闪烁的速率即编码速率受到限制,以LED作为光源,加以编码调制,用图像传感器接收,其传输的数据速率最高可达Kbps级别。以上高速与低速的两种通信模式在可见光通信中客观存在,并且往往是并存的。在现有的可见光通信系统中,接收系统中用到的图像传感器主要有电荷耦合器件CCD图像传感器和互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器。其中,CCD图像传感器和CMOS图像传感器都采用硅光电二极管作为基本的光电转换单元,在CCD像素单元中只有一个简单的光电二极管,其被称为无源 ...
【技术保护点】
一种集成光电探测器的CMOS图像传感器双模通信接收系统,其特征在于包括:集成光电探测器的CMOS图像传感器(1),用于获取图像信号和接收通信信号,并将获取的图像信号分别输入到01图片生成模块(2)和灰度图片生成模块(5),将接收到的通信信号分别输入到高速通信信号处理模块和低速通信信号处理模块;01图片生成模块(2),其与集成光电探测器的CMOS图像传感器(1)、光源探测器模块(4)和阈值生成模块(3)连接,用于接收集成光电探测器的CMOS图像传感器(1)输出的图像信号和阈值生成模块(3)的阈值,输出有0和1两种数值的标志图片给光源探测模块(4),其中1代表光源及一些背景光噪声,0代表背景;阈值生成模块(3),其与01图片生成模块(2)和灰度图片生成模块(5)连接,用于接收灰度图片,利用图像分析、处理的方法,提取灰度图片的背景部分灰度值VBack与图片中最亮部分的灰度值VMax的均值V′Ref,即V′Ref=(VBack+VMax)/2,输出阈值V′Ref,并将V′Ref输入到01图片生成模块(2)作为参考电压值;光源探测模块(4),其与集成光电探测器的CMOS图像传感器(1)和01图片 ...
【技术特征摘要】
1.一种集成光电探测器的CMOS图像传感器双模通信接收系统,其特征在于包括:
集成光电探测器的CMOS图像传感器(1),用于获取图像信号和接收通信信号,并将获取的图像信号分别输入到01图片生成模块(2)和灰度图片生成模块(5),将接收到的通信信号分别输入到高速通信信号处理模块和低速通信信号处理模块;
01图片生成模块(2),其与集成光电探测器的CMOS图像传感器(1)、光源探测器模块(4)和阈值生成模块(3)连接,用于接收集成光电探测器的CMOS图像传感器(1)输出的图像信号和阈值生成模块(3)的阈值,输出有0和1两种数值的标志图片给光源探测模块(4),其中1代表光源及一些背景光噪声,0代表背景;
阈值生成模块(3),其与01图片生成模块(2)和灰度图片生成模块(5)连接,用于接收灰度图片,利用图像分析、处理的方法,提取灰度图片的背景部分灰度值VBack与图片中最亮部分的灰度值VMax的均值V′Ref,即V′Ref=(VBack+VMax)/2,输出阈值V′Ref,并将V′Ref输入到01图片生成模块(2)作为参考电压值;
光源探测模块(4),其与集成光电探测器的CMOS图像传感器(1)和01图片生成(2)连接,用于接收标志图片,利用连通组件标记算法,探测出光源的位置坐标,并将其反馈给集成光电探测器的CMOS图像传感器(1);
灰度图片生成模块(5),其与集成光电探测器的CMOS图像传感器(1)和阈值生成模块(3)连接,用于接收集成光电探测器的CMOS图像传感器(1)的图像信号,输出灰度图片并将其输入到阈值生成模块(3);
高速通信信号处理模块(6),其与集成光电探测器的CMOS的图像传感器(1)连接,用于接收数据传输速率为不低于Mbps级别的高速通信信号,输出高速通信信息;
低速通信信号处理模块(7),其与集成光电探测器的CMOS的图像传感器(1)连接,用于接收数据传输速率为不高于Kbps级别的低速通信信号,输出低速通信信息。
2.根据权利要求1所述的集成光电探测器的CMOS图像传感器双模通信接收系统,其特征在于,集成光电探测器的CMOS图像传感器(1),包括:
像素单元(11),用于获取图像信号和接收低速通信信号;
通信单元(12),用于接收高速通信信号;
像素单元列控制电路(13),用于在列方向控制像素单元的信号输出;
像素单元行控制电路(14),用于在行方向控制像素单元信号的输出;
通信单元列控制电路(15),用于在列方...
【专利技术属性】
技术研发人员:岳鹏,刘聪,崔宗敏,顾华玺,田宇召,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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