一种光信号强度显示方法技术

本发明专利技术公开了一种光信号强度显示方法。本发明专利技术通过部署光通信数字对讲机、灯端控制器和LED灯，使光通信数字对讲机通过红外上行光路发射3/16宽度脉冲串行信号到灯端控制器，灯端控制器测量接收到的脉冲信号宽度并计算得到光信号强度信息，然后调制到LED灯上以下行可见光路发射，光通信数字对讲机接收到该可见光信号后经过转换通过显示模块显示光信号强度。该方法简单、实用、易实现，解决了光通信数字对讲机光信号强度显示的问题，使其使用者能实时关注对讲机工作状况，增加了对讲机使用的便利性。

An Optical Signal Intensity Display Method

【技术实现步骤摘要】
一种光信号强度显示方法
本专利技术属于可见光通信应用领域，提供了一种光信号强度显示方法。
技术介绍
近年来，发光二级管LED（Light-EmittingDiode）照明技术发展迅猛。与传统照明光源相比，白光LED不仅功耗低，使用寿命长，尺寸小，绿色环保，更具有调制性能好，响应灵敏度高等优点。利用LED的这种特性，它能用作照明的同时，还可以把信号调制到LED可见光束上进行数据传输，实现一种新兴的光无线通信技术，即可见光通信(VisibleLightCommunication，VLC)技术。与传统射频无线技术相比，可见光通信可利用带宽高，具有更高的安全性和私密性，不产生电磁干扰，也无需相应频段的许可授权，能够以较低的成本实现高带宽高速率的无线通信接入。光通信对讲机是可见光通信技术的一个典型应用。它可以应用在室内、坑道、舰艇等传统无线通信受限场所，采用光通信技术与安装在建筑物顶部的LED灯实现通信。语音传输所要求的信号传输速率并不高，采用OOK调制和VPPM调制光信道即可满足通信要求。为了不影响对讲机使用体验，光链路部署通常是下行用可见光、上行用红外光。本专利技术讨论对象为基于OOK调制光信道的光通信数字对讲机，同时红外上行通信链路采用3/16宽度脉冲的串行红外（SIR，SerialInfrared）通信标准。采用OOK调制的光信道上传输的是数字信号，这种调制方法有结构简单、成本较低、易于实现的优点，但是它的缺点是难以用传统方法实现通信信号强度的显示。光通信对讲机的光链路实现对角度和距离都有一定的限制条件，如果无法实现通信信号强度显示，将不利于产品的实用性。专利
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种成本低、易实现的光信号强度显示方法。本专利技术中，通过测量上行红外接收端信号脉冲宽度，转换为信号强度数据后经由可见光回传给对讲机，对讲机将接收到的信号处理得到光信号强度信息并通过显示模块显示出来。本专利技术采用的技术方案为：光通信数字对讲机通过红外光路发射3/16宽度脉冲串行信号到灯端控制器，灯端控制器测量接收到的脉冲信号宽度并计算得到通信信号强度信息，然后将信号强度信息调制到LED灯上以可见光形式发射，光通信数字对讲机接收到该信号后经过转换后通过显示模块显示出光信号强度。所述光通数字对讲机包括红外发射电路、可见光接收电路、电池及电源电路、处理器及其外围电路、音频输入输出模块、显示模块、外壳及相关结构件。处理器作为中央运算单元，能把音频输入电路传来的音频模拟信号编码为数字信号并通过3/16宽度脉冲串行接口连接红外发射电路发射上行信号；还能把可见光接收电路所接收的下行音频信号、光强度信号输入到其串行接口，经过解码、运算获得音频信号传入音频输出电路、获得光信号强度信号传递到显示模块上显示出来。所述LED灯受灯端控制器控制发射携带音频、强度信息的光信号。所述灯端控制器包含电源电路、处理器及其外围电路、红外接收电路、可见光发射电路、外部连接模块、外壳及相关结构件，红外接收电路接收到上行红外信号传入处理器，处理器测量3/16宽度脉冲串行信号的实际宽度得到强度信息，并将强度信息信号输出到可见光发射电路控制LED灯发射出去，外部连接模块负责与服务器或其他用户互联。进一步地，所述3/16宽度脉冲串行红外通信是一种串行红外通信标准，用一个只有原数据位宽度3/16宽度的脉冲信号来表示原数据，是为了降低功耗。实际在接收端，接收到的脉冲信号宽度在约15%~65%之间都是有效的，光链路信号越强脉则脉冲宽度越宽，因此可以用接收信号脉冲宽度表示光通信数字对讲机光信号强度。本专利技术所提出的方法中，巧妙地利用3/16宽度脉冲串行红外接收实际信号宽度与光信号强度的相关性，通过测试接收串行红外信号脉冲宽度，获取光信号强度特征。该方法简单、实用、易实现，使光通信数字对讲机的使用者能实时关注对讲机工作状况，增加了使用的便利性。附图说明图1是3/16宽度脉冲串行红外通信脉冲信号示意图。图2是本专利技术的系统部署框图。图3是光通信数字对讲机结构框图。图4是灯端控制器结构框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。参照图1，本专利技术的技术原理是，3/16宽度脉冲串行红外接收脉冲信号宽度能够作为光信号强度的指示，即脉冲宽度越宽则表示光信号强度约大。参照图2，本专利技术的系统部署分为三个部分：光通信数字对讲机21、灯端控制器22、LED灯23。参照图2、图3、图4，一种光信号强度显示方法的具体实施方式如下：（1）光通信数字对讲机21通过音频输入模块31获取音频信号发送到处理器36进行编码处理得到音频数字信号。（2）将音频数字信号通过处理器36的红外串行通信接口以3/16宽度脉冲串行信号的形式发送到红外发射电路32，红外发射电路32发射红外上行信号。（3）灯端控制器22的红外接收电路42接收红外上行信号传递给处理器45的红外串行通信接口，处理器45测量接收到的红外信号脉冲宽度，获得光信号强度信息。（4）处理器45将光信号强度信息编码，然后通过串行通信接口发送到可见光发射电路41。（5）可见光发射电路41控制LED灯23明暗变化，将光强度信息以下行可见光信号的形式发送出去。（6）光通信数字对讲机21的可见光接收电路33接收到下行可见光信号转换为串行数字信号传入处理器36，处理器36经过解码得到光信号强度信息。（7）处理器36将光信号强度信息编码并传递到显示模块34上显示出来。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光信号强度显示方法，其特征是：光通信数字对讲机通过红外光路发射3/16宽度脉冲串行信号到灯端控制器，灯端控制器测量接收到的脉冲信号宽度并计算得到光信号强度信息，然后将信号强度信息调制到LED灯上以可见光形式发射，光通信数字对讲机接收到该信号后经过转换通过显示模块显示出光信号强度。

【技术特征摘要】
1.一种光信号强度显示方法，其特征是：光通信数字对讲机通过红外光路发射3/16宽度脉冲串行信号到灯端控制器，灯端控制器测量接收到的脉冲信号宽度并计算得到光信号强度信息，然后将信号强度信息调制到LED灯上以可见光形式发射，光通信数字对讲机接收到该信号后经过转换通过显示模块显示出光信号强度。2.所述光通数字对讲机包括红外发射电路、可见光接收电路、电池及电源电路、处理器及其外围电路、音频输入输出模块、显示模块、外壳及相关结构件。3.处理器作为中央运算单元，能把音频输入电路传来的音频模拟信号编码为数字信号并通过3/16宽度脉冲串行接口连接红外发射电路发射上行信号；还能把可见光接收电路所接收的下行音频信号、光强度信号输入到其串行接口，经过解码、运算获得音频信号传入音频输出电路、获得光信号强度信号传递到显示模块上显示出来。4.所述LED灯受灯端控...

【专利技术属性】
技术研发人员：周芳国，
申请(专利权)人：周芳国，
类型：发明
国别省市：湖南,43