一种基于可见光通信技术的同声传译装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于可见光通信技术的同声传译装置及其工作方法。其中：所述发送模块包括四个数字音频采集单元、数据整合单元、LDPC编码单元、PPM调制单元、速率控制单元、LED光发射单元；所述接收模块包括光探测单元、信号提取单元、PPM解调单元、LDPC解码单元、RAM存储单元、语种选择单元、数字音频输出单元；所述发送模块和接收模块是基于ZYBO开发板为核心平台实现的；本发明专利技术的优点在于系统简洁，可自由选择语种音频，抗干扰能力强，特别适合安全保密场合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可见光通信技术的同声传译装置及其工作方法
本专利技术涉及一种同声传译装置，尤其是一种基于可见光通信技术的同声传译装置及其工作方法。
技术介绍
近年来，随着全球范围内对清洁能源和绿色环保的高度重视，高亮度可见光LED由于其高能效、无污染等显著优点发展迅猛。LED正在逐步取代传统的白炽灯和荧光灯，成为下一代新型照明光源。LED的高速电光响应特性使得它们也可作为通信光源。可见光通信就是依靠LED发出人眼完全感觉不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的。因此LED具有照明和通信的双重功能，其对频谱资源稀缺的今天有着重大意义。可见光通信(VLC)作为一项新兴的无线光通信技术，具有低碳环保，通信速度高，兼顾照明等明显优势，被《时代周刊》评为2011年全球50大科技专利技术之一。可见光通信技术及相关产品目前正处于产业化的前夜。为了方便来自不同国家和地区的代表用自己熟悉的语言进行交流,在会议室、报告厅和多功能厅中需要安装同声传译系统。随着全球化交流的频繁，同声传译系统在不同语言的会议场合，发挥着越来越重要的作用。当前的同声传译系统根据通信的方式可分为有线和无线两种同声传译系统，其中有线设备体积较大，设备组成复杂，在会议室、报告厅和多功能厅中使用时需要较为繁琐的布线后才可以使用。无线同声传译系统多基于射频通信，一方面抗干扰能力较差，易受会场周围的低频电磁波干扰，另一方面由于采用射频电磁波作为载波通信，可以穿过门窗等障碍物，安全性差、容易被窃听。目前已有的同声传译系统都是需要提前设定好语种才能使用，不能自主地选择语种。本专利技术提出一种基于可见光通信技术的同声传译装置及其工作方法，满足会议室、报告厅和多功能厅的国际化交流需求，符合当前多元化交流的时代背景。
技术实现思路
本专利技术针对当前同声传译系统存在的问题，提出一种基于可见光通信技术的同声传译装置及其工作方法，解决现有同声传译系统抗干扰能力差，安全性差和不能自主选择语种的问题。为了解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于可见光通信技术的同声传译装置，包括发送模块和接收模块；其特殊之处在于：所述发送模块包括四个数字音频采集单元、数据整合单元、LDPC编码单元、PPM调制单元、速率控制单元、LED光发射单元；所述速率控制单元的输出端与PPM调制单元的控制端连接；所述数据整合单元的输出端与LDPC编码单元的输入端连接；所述LDPC编码单元的输出端与PPM调制单元的输入端连接；所述PPM调制单元的输出端与LED光发射单元连接；所述接收模块包括光探测单元、PPM解调单元、LDPC解码单元、RAM存储单元、逻辑控制单元、数字音频输出单元；所述光探测单元的输出端与PPM解调单元的输入端连接，PPM解调单元的输出端与LDPC解码单元的输入端连接，LDPC解码单元的输出端与RAM存储单元的输入端连接；所述RAM存储单元的输出端与逻辑控制单元的输入端连接；所述逻辑控制单元的输出端与数字音频输出单元连接。一种基于可见光通信技术的同声传译装置，其中：所述四个数字音频采集单元的ADCDAT端与数据整合单元的输入端连接，四个数字音频采集单元采集的不同语种的音频数据通过ADCDAT端同步输入数据整合单元。一种基于可见光通信技术的同声传译装置，其中：所述四个数字音频采集单元中任选一路数字音频采集单元的BCLK端与速率控制单元的输入端连接，数字音频采集单元BCLK端输出的脉冲信号输入速率控制单元，通过BCLK脉冲的速率以控制PPM调制的速率，从而实现多语种同步。一种基于可见光通信技术的同声传译装置，其中：所述发送模块和接收模块是基于ZYBO开发板为核心平台实现的；所述数据整合单元、PPM调制单元、速率控制单元、PPM解调单元、RAM存储单元、逻辑控制单元是基于ZYBO开发板的可编程逻辑FPGA实现的；所述LDPC编码单元、LDPC解码单元是基于ZYBO开发板的ARM核实现的。一种基于可见光通信技术的同声传译装置，其中：所述LED光发射单元包括前置放大电路和LED驱动电路；所述前置放大电路由电阻R1、R2和运算放大器AD8065组成；所述运算放大器AD8065的同相输入端接收PPM调制单元的调制信号，电阻R1经过运算放大器AD8065的同相输入端接地；所述运算放大器AD8065的输出端经电阻R2与所述运算放大器AD8065的反向输入端组成负反馈电路；所述运算放大器AD8065的输出端通过电阻R3接LED驱动电路的输入端；所述LED驱动电路由电阻R4、场效应管2N7002和LED组成；所述场效应管2N7002的2脚接地，3脚与电阻R4、LED串联接5VVCC。一种基于可见光通信技术的同声传译装置，其中：所述光探测单元包括前置放大电路和阈值比较电路；所述前置放大电路由电阻R5、R6、R7、光电探测器PC10-6和运算放大器AD825组成；所述运算放大器AD825的同相输入端经过电阻R5和光电探测器PC10-6的并联电路接地；所述运算放大器AD825的输出端经电阻R6、R7与所述运算放大器AD825的反向输入端组成负反馈电路；所述运算放大器AD825的输出端与阈值比较电路的输入端连接；所述阈值比较器包括电位器R8和比较器LM393组成；所述比较器的反相输入端与电位器R8连接。一种基于可见光通信技术的同声传译装置，其中：所述数据整合单元包括四个十六位串并转换器C1、C2、C3、C4，寄存器R1和FIFO缓存器H1；所述四个十六位串并转换器C1、C2、C3、C4的输出端与寄存器R1的输入端连接；所述寄存器R1的输出端与FIFO缓存器H1的输入端连接。一种基于可见光通信技术的同声传译装置，其中：所述速率控制单元包括移位寄存器S1和二输入与门F1；所述移位寄存器S1的输入端IN与二输入与门F1的其中一个输入端连接，移位寄存器S1的输出端OUT取反与二输入与门F1的另一个输入端连接。一种基于可见光通信技术的同声传译装置，其中：所述逻辑控制单元包括寄存器R2、四选一多路选择器U1和RAM存储器M1；所述寄存器R2的输出端和四选一多路选择器U1的输入端连接；所述四选一多路选择器U1的输出端和RAM存储器M1的输入端连接。一种基于可见光通信技术的同声传译装置的工作方法；其特殊之处在于，包括以下步骤：(1)四个数字音频采集单元分别通过四个话筒对四个译员翻译的四种语种的模拟音频信号进行采集，并进行模数转换，转换后按数字音频格式输出数据，BCLK端输出位时钟，ADCDAT输出串行音频数据；(2)数据整合单元同步读取四路数字音频信号，依次进行如下处理：(2.1)四个十六位串并转换器C1、C2、C3、C4将四路ADCDAT串行音频数据转化为四路16位的并行数据；(2.2)四个十六位串并转换器C1、C2、C3、C4每转换出四个16位的并行数据，寄存器R1就将四个16位的并行数据按照语种一、语种二、语种三、语种四的顺序按位拼接成一个64位的并行数据；并把这个64位的并行数据给FIFO缓存器进行缓存；(2.3)一个64位的并行数据占FIFO缓存器的一个存储单元，FIFO缓存器不断对寄存器R1输出的64位并行数据进行缓存，直至FIFO缓存器满；(3)四个数字音频采集单元中任一个的BCLK端输出的位时钟信号输入速率控制单元，速率控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可见光通信技术的同声传译装置，包括发送模块和接收模块；其特征在于：所述发送模块包括四个数字音频采集单元、数据整合单元、LDPC编码单元、PPM调制单元、速率控制单元、LED光发射单元；所述速率控制单元的输出端与PPM调制单元的控制端连接；所述数据整合单元的输出端与LDPC编码单元的输入端连接；所述LDPC编码单元的输出端与PPM调制单元的输入端连接；所述PPM调制单元的输出端与LED光发射单元连接；所述接收模块包括光探测单元、PPM解调单元、LDPC解码单元、RAM存储单元、逻辑控制单元、数字音频输出单元；所述光探测单元的输出端与PPM解调单元的输入端连接，PPM解调单元的输出端与LDPC解码单元的输入端连接，LDPC解码单元的输出端与RAM存储单元的输入端连接；所述RAM存储单元的输出端与逻辑控制单元的输入端连接；所述逻辑控制单元的输出端与数字音频输出单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于可见光通信技术的同声传译装置，包括发送模块和接收模块；其特征在于：所述发送模块包括四个数字音频采集单元、数据整合单元、LDPC编码单元、PPM调制单元、速率控制单元、LED光发射单元；所述速率控制单元的输出端与PPM调制单元的控制端连接；所述数据整合单元的输出端与LDPC编码单元的输入端连接；所述LDPC编码单元的输出端与PPM调制单元的输入端连接；所述PPM调制单元的输出端与LED光发射单元连接；所述接收模块包括光探测单元、PPM解调单元、LDPC解码单元、RAM存储单元、逻辑控制单元、数字音频输出单元；所述光探测单元的输出端与PPM解调单元的输入端连接，PPM解调单元的输出端与LDPC解码单元的输入端连接，LDPC解码单元的输出端与RAM存储单元的输入端连接；所述RAM存储单元的输出端与逻辑控制单元的输入端连接；所述逻辑控制单元的输出端与数字音频输出单元连接。2.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信技术的同声传译装置；其特征在于：所述四个数字音频采集单元的ADCDAT端与数据整合单元的输入端连接，四个数字音频采集单元采集的不同语种的音频数据通过ADCDAT端同步输入数据整合单元。3.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信技术的同声传译装置；其特征在于：从四个数字音频采集单元中任选一路数字音频采集单元的BCLK端与速率控制单元的输入端连接，数字音频采集单元BCLK端输出的脉冲信号输入速率控制单元，通过BCLK脉冲的速率以控制PPM调制的速率，从而实现多语种同步。4.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信技术的同声传译装置；其特征在于：所述发送模块和接收模块是基于ZYBO开发板为核心平台实现的；所述四个数字音频采集单元，每一个单元均同时包括一个话筒和一个SSM2603数字芯片；所述数据整合单元、PPM调制单元、速率控制单元、PPM解调单元、RAM存储单元、逻辑控制单元是基于ZYBO开发板的可编程逻辑FPGA实现的；所述LDPC编码单元、LDPC解码单元是基于ZYBO开发板的ARM核实现的。5.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信技术的同声传译装置；其特征在于：所述LED光发射单元包括前置放大电路和LED驱动电路；所述前置放大电路由电阻R1、R2和运算放大器AD8065组成；所述运算放大器AD8065的同相输入端接收PPM调制单元的调制信号，电阻R1经过运算放大器AD8065的同相输入端接地；所述运算放大器AD8065的输出端经电阻R2与所述运算放大器AD8065的反向输入端组成负反馈电路；所述运算放大器AD8065的输出端通过电阻R3接LED驱动电路的输入端；所述LED驱动电路由电阻R4、场效应管2N7002和LED组成；所述场效应管2N7002的2脚接地，3脚与电阻R4、LED串联接5VVCC。6.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信技术的同声传译装置；其特征在于：所述光探测单元包括前置放大电路和阈值比较电路；所述前置放大电路由电阻R5、R6、R7、光电探测器PC10-6和运算放大器AD825组成；所述运算放大器AD825的同相输入端经过电阻R5和光电探测器的并联电路接地；所述运算放大器AD825的输出端经电阻R6、R7与所述运算放大器AD825的反向输入端组成负反馈电路；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢秋荣，王逸凡，王琼，廖金荣，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36