光噪去除电路以及光接收器制造技术

本发明专利技术提供了一种光噪去除电路，包括：噪声过滤单元，该噪声过滤单元的输入端接收来自光电转换单元的电信号，该噪声过滤单元用于过滤掉该电信号中由于环境光而生成的噪声电信号并在输出端输出目标脉冲信号；以及比较单元，该比较单元的第一输入端耦接至该噪声过滤单元的输出端以接收该目标脉冲信号，该比较单元用于根据该目标脉冲信号与参考电压之间的比较来输出数字信号。本发明专利技术还提供了一种包括该光噪去除电路的光接收器。

Optical noise removing circuit and optical receiver

The present invention provides an optical noise removing circuit, including noise filtering unit, the noise filter unit input receives signals from the photoelectric conversion unit, the filter unit for filtering out noise generated due to the ambient light signal in the signal and noise in the output of the pulse signal and the target; the comparison unit, the output end of the first input coupling unit connected to the noise filter unit to receive the target pulse signal, the comparison unit is used to output digital signal according to the comparison between target pulse signal and reference voltage. The invention also provides an optical receiver including the optical noise removing circuit.

【技术实现步骤摘要】
光噪去除电路以及光接收器
本专利技术涉及可见光通信，尤其涉及光噪去除电路以及光接收器。
技术介绍
可见光通信技术是一种在LED技术上发展起来的新型无线光通信技术。通过LED光源的高频率闪烁来进行通信，可见光通信的传输速率最高达每秒千兆。可见光通信有着相当丰富的频谱资源，这是包括微波通信在内的一般无线通信无法比拟的。同时，可见光通信可以适用任何通信协议、适用于任何环境，并且可见光通信的设备架设灵活便捷、成本低廉，适合大规模普及应用。可见光通信系统利用可见光进行近距离通信，可见光的指向性高，不能穿透障碍物，比使用无线通信方式具有更高的安全性。目前已有一些可见光通信系统开始应用，如光子物联网中的光子门禁系统、光子支付等。随着诸如手机之类的便携式设备的日益普及，可以利用手机的闪光灯功能将手机用作光子客户端，这大大地降低了可见光通信的应用门槛，而且由于手机原本就是用户随身携带的，因此不会对用户造成额外负担。但是，日常利用手机等便携式光子客户端进行的可见光通信一般都是在有环境光的环境中。光子接收端在接收到光子客户端发出的光信号时通过光电转换将该光信号转换为有意义的电信号。然而，在环境光的照射下，光子接收端仍然会将毫无疑义的环境光转换成无用的电信号，这些无用的电信号是噪声信号，干扰了光子接收器正确地接收光子客户端发出的光信号。因此，本领域亟需一种能够改善光信号的接收的技术。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。根据本专利技术的一方面，提供了一种光噪去除电路，包括：噪声过滤单元，该噪声过滤单元的输入端接收来自光电转换单元的电信号，该噪声过滤单元用于过滤掉该电信号中由于环境光而生成的噪声电信号并在输出端输出目标脉冲信号；以及比较单元，该比较单元的第一输入端耦接至该噪声过滤单元的输出端以接收该目标脉冲信号，该比较单元用于根据该目标脉冲信号与参考电压之间的比较来输出数字信号。在一实例中，该噪声过滤单元包括：二极管，该二极管的正极耦接至该光电转换单元、以及该二极管的负极耦接至该比较单元的该第一输入端。在一实例中，该光噪去除电路还包括：与该光电转换单元串联的箝位电阻，该箝位电阻的第一端耦接至该光电转换单元的一端和该二极管的正极，该箝位电阻的第二端接地，以及该光电转换单元的另一端接电源电压，该箝位电阻将该二极管的正极上的电压箝位至在无信号光源照射情况下小于该二极管的导通电压、而在有信号光源照射的情况下大于该二极管的导通电压的一电压水平。在一实例中，还包括：参考电压生成单元，该参考电压生成单元包括电阻和电容以构成低通滤波器，该电阻的一端耦接至该二极管的负极、另一端耦接至该电容的一端和该比较单元的第二输入端以提供该参考电压，以及该电容的另一端接地。在一实例中，该噪声过滤单元包括：耦合电容，该耦合电容的第一端耦接至该光电转换单元、以及第二端耦接至该比较单元的该第一输入端。在一实例中，该光噪去除电路还包括：第一分压电阻，该第一分压电阻的第一节点耦接至电源电压、第二节点接地、以及中间节点耦接至该耦合电容的该第二端和该比较单元的该第一输入端，该中间节点处的电压在无该信号光源照射情况下小于该参考电压、而在有该信号光源照射的情况下大于该参考电压。在一实例中，该比较单元包括：比较器，该比较器的正输入端子是该比较单元的该第一输入端、以及负输入端子接收该参考电压。在一实例中，该光噪去除电路还包括：参考电压生成单元，该参考电压生成单元耦接至该比较器的该负输入端子以提供该参考电压。在一实例中，该参考电压生成单元包括：第二分压电阻，该第二分压电阻的第一节点耦接至电源电压、第二节点接地、以及中间节点耦接至该比较器的该负输入端子以提供该参考电压。在一实例中，该比较单元包括：三极管，该三极管的基极是该比较单元的该第一输入端从而耦接至该噪声过滤单元的输出端，该三极管的发射极接地、以及集电极通过电阻耦接至电源电压，该集电极用于输出该数字信号，其中该参考电压为该三极管的导通电压。根据本专利技术的另一方面，提供了一种光接收器，包括：光电转换单元，该光电转换单元用于接收光信号并通过光电转换产生电信号；噪声过滤单元，该噪声过滤单元耦接至该光电转换单元，该噪声过滤单元用于过滤掉该电信号中由于环境光而生成的噪声电信号并在输出端输出目标脉冲信号；以及比较单元，该比较单元的第一输入端耦接至该噪声过滤单元的输出端以接收该目标脉冲信号，该比较单元用于根据该目标脉冲信号与参考电压之间的比较来输出数字信号。在一实例中，该光电转换单元包括光电三极管或光电二极管。实施本专利技术的光噪去除电路以及光接收器，能够有效地提高接收光信号的质量。附图说明在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。图1是示出了本专利技术的可见光通信系统的简化框图；图2是示出了根据本专利技术的一方面的光接收器的框图；图3是示出了根据本专利技术的第一实施例的光接收器的各组件的框图；图4是示出了在无环境光的条件下光电转换单元生成的目标电信号的示意图；图5是示出了在有环境光且无信号光源的条件下光电转换单元生成的噪声电信号的示意图；图6是示出了在有环境光且有信号光源的条件下光电转换单元生成的电信号的示意图；图7是示出了光噪过滤单元输出的目标脉冲信号的示意图；图8是示出了目标脉冲信号经滤波后的信号示意图；图9是示出了比较器输出的数字信号的示意图；图10是示出了根据本专利技术的第二实施例的光接收器的各组件的框图；图11是示出了根据本专利技术的第三实施例的光接收器的各组件的框图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本专利技术的保护范围进行任何限制。图1示出了可在其中实践本专利技术的可见光通信系统的简化框图。可见光通信系统100包括光子客户端110和光子接收端120。光子客户端110包括编码器111。编码器111接收原始通信数据。原始通信数据可以是与光子客户端110要传达给光子接收端的任何信息数据，例如，用户身份(ID)信息、操作指令等等。编码器111可以采用任何编码方式来编码原始通信数据。编码器111将经编码信号输出至光发射器113。光发射器113可以例如通过以发光表示逻辑高、而以不发光表示逻辑低(或反之)来将接收到的经编码信号以可见光的形式发送出去。光发射器113可以是LED或其他具有发光功能的元件。光子客户端110可以是光子物联网，例如光子门禁系统中的便携式设备，诸如手机、平板电脑、PDA和光钥匙等等。光钥匙即基于可见光通信的可实现打开门锁的钥匙，也可以称为光子钥匙。此时，光发射器113可以是手机上的闪光灯或者是外接在手机上的具有发光功能的元件。处理器112可以控制编码器111、光发射器113的操作。处理器112可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)等。通用处理器可以是微处理器，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光噪去除电路，包括：噪声过滤单元，所述噪声过滤单元的输入端接收来自光电转换单元的电信号，所述噪声过滤单元用于过滤掉所述电信号中由于环境光而生成的噪声电信号并在输出端输出目标脉冲信号；以及比较单元，所述比较单元的第一输入端耦接至所述噪声过滤单元的输出端以接收所述目标脉冲信号，所述比较单元用于根据所述目标脉冲信号与参考电压之间的比较来输出数字信号。

【技术特征摘要】
1.一种光噪去除电路，包括：噪声过滤单元，所述噪声过滤单元的输入端接收来自光电转换单元的电信号，所述噪声过滤单元用于过滤掉所述电信号中由于环境光而生成的噪声电信号并在输出端输出目标脉冲信号；以及比较单元，所述比较单元的第一输入端耦接至所述噪声过滤单元的输出端以接收所述目标脉冲信号，所述比较单元用于根据所述目标脉冲信号与参考电压之间的比较来输出数字信号。2.如权利要求1所述的光噪去除电路，其特征在于，所述噪声过滤单元包括：二极管，所述二极管的正极耦接至所述光电转换单元、以及所述二极管的负极耦接至所述比较单元的所述第一输入端。3.如权利要求2所述的光噪去除电路，其特征在于，还包括：箝位电阻，所述箝位电阻与所述光电转换单元串联，所述箝位电阻的第一端耦接至所述光电转换单元的一端和所述二极管的正极，所述箝位电阻的第二端接地，以及所述光电转换单元的另一端接电源电压，所述箝位电阻将所述二极管的正极上的电压箝位至在无信号光源照射情况下小于所述二极管的导通电压、而在有信号光源照射的情况下大于所述二极管的导通电压的一电压水平。4.如权利要求2所述的光噪去除电路，其特征在于，还包括：参考电压生成单元，所述参考电压生成单元包括电阻和电容以构成低通滤波器，所述电阻的一端耦接至所述二极管的负极、另一端耦接至所述电容的一端和所述比较单元的第二输入端以提供所述参考电压，以及所述电容的另一端接地。5.如权利要求1所述的光噪去除电路，其特征在于，所述噪声过滤单元包括：耦合电容，所述耦合电容的第一端耦接至所述光电转换单元、以及第二端耦接至所述比较单元的所述第一输入端。6.如权利要求5所述的光噪去除电路，其特征在于，还包括：第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一节点耦接至电源电压、第二节点接地、以及中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启智能光子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44