叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送方法技术

本发明专利技术目的在于提供一种叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送方法，方法包括一个信号发送装置，装置包括自然光收集器、自然光调制器、LED调制器、PLC信号接收器、光发射器、光开关、LED灯。方法将PLC电力线载波通信和VLC可见光通信两种技术相结合，在通信的可见光信号中叠加了自然光。方法可以从电力线载波中提取PLC信号，并根据PLC信号将装置采集的自然光或LED灯发出的灯光，转化为可见光通信信号，实现有线的电力线载波通信到无线通信的转换，同时有效避免了射频通信有电磁辐射，以及在白天采用可见光通信需要开灯的不足，是构造智能楼宇通信体系中，有线信道到无线信道的一种绿色、高效、节能、安全的方式。

The signal transmission method of natural light superimposed PLC fused with visible light communication

The purpose of the invention is to provide a signal transmission method of PLC fusion visible light communication with natural light superposition, the method includes a signal transmission device, the device includes natural light collector, natural light modulator, led modulator, PLC signal receiver, light transmitter, light switch, LED lamp. Methods PLC power line carrier communication and VLC visible light communication were combined, and natural light was superimposed on the visible light signal. The method can extract PLC signal from power line carrier, convert natural light or LED light collected by the device into visible light communication signal according to PLC signal, realize the conversion from wired power line carrier communication to wireless communication, and effectively avoid electromagnetic radiation in RF communication, and the shortage of turning on the light when using visible light communication in daytime. It is to construct intelligent building In the universal communication system, a green, efficient, energy-saving and safe way from wired channel to wireless channel.

【技术实现步骤摘要】
叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送方法
本专利技术涉及可见光通信
，特别是一种叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送方法。
技术介绍
可见光通信(VLC，VisibleLightCommunication)是利用人眼可见波长的光作为传输介质，实现信息的高速无线光通信的一种方法，可见光通信技术利用照明灯光做载体，在发送端把信号调制在可见光上，在接收端采用光电接收设备接收可见光通信信号。可见光通信没有电磁辐射，也不受电磁干扰，是一种绿色环保的通信方式。然而，在现有的可见光通信技术方案中，即使是白天也必须开灯才能通信，这也成了可见光通信的一个弊端，这一点也背离了节能环保的宗旨。电力载波通信(PLC，PowerlineCommunication)，是电力系统特有的通信方式，电力载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。PLC和VLC两种技术的结合被认为是构造智能楼宇通信体系中，有线信道到无线信道的一种很有效的方式。为了能在白天也能在不开灯的前提下采用可见光通信技术，本专利技术提出了一种利用自然光作为可见光通信光源，结合PLC技术实现室内可见光通信的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送方法。具体步骤为：(1)建立一种叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送装置，包括：自然光收集器、自然光调制器、LED调制器、PLC信号接收器、光发射器、光开关、LED灯。光开关，连接自然光收集器和PLC信号接收器，向PLC信号接收器输出，接收自然光收集器的输入。PLC信号接收器，连接自然光调制器、光开关、LED调制器，向LED调制器、LED调制器输出，接收光开光的输入。LED调制器，连接光发射器、LED灯、PLC信号接收器，向LED灯输出，接收光发射器、PLC信号接收器的输入。光发射器，连接LED灯、LED调制器、自然光调制器，向LED调制器输出，接收LED灯、自然光调制器的输入。自然光调制器，连接PLC信号接收器、光发射器、自然光收集器，向光发射器输出，接收PLC信号接收器、自然光收集器的输入。PLC信号接收器，用于从电力通信载波中接收并提取出PLC信号，并在光开关的控制下，将PLC信号分别输出给自然光调制器或者LED调制器；PLC信号为高低电平表达的“0”和“1”组合。光开关，用于检测自然光收集器获得的自然光的有、无和强、弱，并根据检测到的自然光的有、无和强、弱，在自然光收集器和LED灯之间选择光源；光开关提供两个门限值的设定，提供全开门限值QK和半开门限值BK，全开门限值QK大于半开门限值BK。当光开关检测到自然光的强度达到或超过全开门限值QK，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到自然光调制器，由自然光调制器将PLC信号调制在自然光收集器获得的自然光上，由自然光作为光发射器的输入；当光开关检测到自然光的强度在全开门限值QK和半开门限值BK之间，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到自然光调制器，由自然光调制器将PLC信号调制在自然光上，由自然光作为光发射器的输入，同时开启LED灯，将LED灯发出的光也作为光发射器的输入，LED灯发出的光用于照明的补光；当光开关检测到自然光的强度低于半开门限值BK，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到LED调制器，由LED调制器将PLC信号调制在LED灯上，由LED灯发出的光作为光发射器的输入。光发射器，有两个光输入的端口，一个端口连接自然光调制器的输出，用于透入自然光；另一个连接LED灯的输出，用于透入LED灯发出的光。光发射器，具备光强度的检测功能，能够检测两个光输入端口的光输入强度值，并将强度信号值输出给LED调制器。自然光收集器，用于从室外获得自然光，并输出到自然光调制器和光开关；自然光调制器，用于接收PLC信号接收器输出的PLC信号；用于根据接收到的PLC信号将自然光收集器输出的自然光进行调制，并输出到光发射器。自然光调制器，内置快门、调制控制器；调制控制器，根据来自PLC信号接收器的输入PLC信号，控制快门的快速动作，调节自然光收集器输入的自然光在亮度或者颜色两个方面的快速变化，由此对自然光进行调制，使得自然光收集器输出的自然光转变为可供照明的VLC信号，再将携带了VLC信号的自然光输入到光发射器，用以提供照明和通信。自然光调制器，包含2个输入端：1、接收自然光收集器的自然光输入；2、接收PLC信号接收器的PLC信号输入；包含1个输出：经过调制的自然光到光发射器的输出。LED调制器，内置驱动器、驱动控制器，用于根据PLC信号接收器输出的PLC信号，生成驱动信号，驱动LED灯发出VLC信号；用于接收光发射器输出的强度信号值，当光开关检测到的自然光的强度在全开门限值QK和半开门限值BK之间时，并根据光发射器输出的强度信号值，动态的控制LED灯发光的强弱，为光发射器的照明补光，用于保持光发射器输出光照度的稳定。LED灯，在LED调制器的驱动下，将携带了VLC信号的LED灯光输入到光发射器，用以提供照明和通信；在LED调制器的驱动下，动态的输出强弱不同的光到光发射器。快门有两种：开关快门、CSK快门；开关快门，提供透光和不透光两种状态，通过控制快门在透光和不透光两种状态的切换，实现输出到光发射器的自然光呈现出高速闪烁的状态；CSK快门，提供不少于两种颜色的切换，通过控制快门，使得透过快门的光的颜色能够快速变化，由不同的颜色携带不同的信息。开关快门的工作流程：K1、自然光调制器接收PLC信号接收器输出的PLC信号，并输入到调制控制器；K2、调制控制器根据PLC信号的“0”和“1”产生控制信号，再由调制控制器向快门发送控制信号；K3、快门根据控制信号，实现透光和不透光两种状态的切换。CSK快门用不同的颜色表示不同的“0”和“1”的组合，CSK快门的工作流程：C1、自然光调制器接收PLC信号接收器输出的PLC信号，并输入到调制控制器；C2、调制控制器根据PLC信号构成的不同的“0”和“1”的组合，产生控制信号，再由调制控制器向快门发送控制信号；C3、快门根据控制信号，实现透过不同颜色光的状态。信号发送控制流程如下：S1、PLC信号接收器从电力通信载波中接收并提取出PLC信号，并将PLC信号输出；S2、光开关检测自然光收集器获得自然光的有、无和强、弱，并根据自然光收集器获取的自然光的有、无和强、弱，在自然光收集器和LED灯之间选择光源；当光开关检测到自然光的强度达到全开门限值QK，进入S3；当光开关检测到自然光的强度低于半开门限值BK，进入S4；当光开关检测到自然光的强度在全开门限值QK和半开门限值BK之间，进入S5；S3、光开关将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到自然光调制器，由自然光调制器将PLC信号调制在自然光上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送方法，其特征在于具体步骤为：/n(1)建立一个叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送装置，包括：自然光收集器、自然光调制器、LED调制器、PLC信号接收器、光发射器、光开关、LED灯；/n光开关，连接自然光收集器和PLC信号接收器，向PLC信号接收器输出，接收自然光收集器的输入；/nPLC信号接收器，连接自然光调制器、光开关、LED调制器，向LED调制器、LED调制器输出，接收光开光的输入；/nLED调制器，连接光发射器、LED灯、PLC信号接收器，向LED灯输出，接收光发射器、PLC信号接收器的输入；/n光发射器，连接LED灯、LED调制器、自然光调制器，向LED调制器输出，接收LED灯、自然光调制器的输入；/n自然光调制器，连接PLC信号接收器、光发射器、自然光收集器，向光发射器输出，接收PLC信号接收器、自然光收集器的输入；/nPLC信号接收器，用于从电力通信载波中接收并提取出PLC信号，并在光开关的控制下，将PLC信号分别输出给自然光调制器或者LED调制器；PLC信号为高低电平表达的“0”和“1”组合；/n光开关，用于检测自然光收集器获得的自然光的有、无和强、弱，并根据检测到的自然光的有、无和强、弱，在自然光收集器和LED灯之间选择光源；光开关提供两个门限值的设定，提供全开门限值QK和半开门限值BK，全开门限值QK大于半开门限值BK；/n当光开关检测到自然光的强度达到或超过全开门限值QK，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到自然光调制器，由自然光调制器将PLC信号调制在自然光收集器获得的自然光上，由自然光作为光发射器的输入；当光开关检测到自然光的强度在全开门限值QK和半开门限值BK之间，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到自然光调制器，由自然光调制器将PLC信号调制在自然光上，由自然光作为光发射器的输入，同时开启LED灯，将LED灯发出的光也作为光发射器的输入，LED灯发出的光用于照明的补光；当光开关检测到自然光的强度低于半开门限值BK，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到LED调制器，由LED调制器将PLC信号调制在LED灯上，由LED灯发出的光作为光发射器的输入；/n光发射器，有两个光输入的端口，一个端口连接自然光调制器的输出，用于透入自然光；另一个连接LED灯的输出，用于透入LED灯发出的光；/n光发射器，具备光强度的检测功能，能够检测两个光输入端口的光输入强度值，并将强度信号值输出给LED调制器；/n自然光收集器，用于从室外获得自然光，并输出到自然光调制器和光开关；/n自然光调制器，用于接收PLC信号接收器输出的PLC信号；用于根据接收到的PLC信号将自然光收集器输出的自然光进行调制，并输出到光发射器；/n自然光调制器，内置快门、调制控制器；调制控制器，根据来自PLC信号接收器的输入PLC信号，控制快门的快速动作，调节自然光收集器输入的自然光在亮度或者颜色两个方面的快速变化，由此对自然光进行调制，使得自然光收集器输出的自然光转变为可供照明的VLC信号，再将携带了VLC信号的自然光输入到光发射器，用以提供照明和通信；/n自然光调制器，包含2个输入端：1、接收自然光收集器的自然光输入；2、接收PLC信号接收器的PLC信号输入；包含1个输出：经过调制的自然光到光发射器的输出；/nLED调制器，内置驱动器、驱动控制器，用于根据PLC信号接收器输出的PLC信号，生成驱动信号，驱动LED灯发出VLC信号；用于接收光发射器输出的强度信号值，当光开关检测到的自然光的强度在全开门限值QK和半开门限值BK之间时，并根据光发射器输出的强度信号值，动态的控制LED灯发光的强弱，为光发射器的照明补光，用于保持光发射器输出光照度的稳定；/nLED灯，在LED调制器的驱动下，将携带了VLC信号的LED灯光输入到光发射器，用以提供照明和通信；在LED调制器的驱动下，动态的输出强弱不同的光到光发射器；/n快门有两种：开关快门、CSK快门；开关快门，提供透光和不透光两种状态，通过控制快门在透光和不透光两种状态的切换，实现输出到光发射器的自然光呈现出高速闪烁的状态；CSK快门，提供不少于两种颜色的切换，通过控制快门，使得透过快门的光的颜色能够快速变化，由不同的颜色携带不同的信息；/n(2)在步骤(1)建立的装置中，进行信号发送，包括以下几个关键的工作流程开关快门的工作流程如下：/nK1、自然光调制器接收PLC信号接收器输出的PLC信号，并输入到调制控制器；/nK2、调制控制器根据PLC信号的“0”和“1”产生控制信号，再由调制控制器向快门发送控制信号；/nK3、快门根据控制信号，实现透光和不透光两种状态的切换；/nCSK快门，用不同的颜色表示不同的“0”和“1”的组合，CSK快门的工...

【技术特征摘要】
1.一种叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送方法，其特征在于具体步骤为：
(1)建立一个叠加自然光的PLC融合可见光通信的信号发送装置，包括：自然光收集器、自然光调制器、LED调制器、PLC信号接收器、光发射器、光开关、LED灯；
光开关，连接自然光收集器和PLC信号接收器，向PLC信号接收器输出，接收自然光收集器的输入；
PLC信号接收器，连接自然光调制器、光开关、LED调制器，向LED调制器、LED调制器输出，接收光开光的输入；
LED调制器，连接光发射器、LED灯、PLC信号接收器，向LED灯输出，接收光发射器、PLC信号接收器的输入；
光发射器，连接LED灯、LED调制器、自然光调制器，向LED调制器输出，接收LED灯、自然光调制器的输入；
自然光调制器，连接PLC信号接收器、光发射器、自然光收集器，向光发射器输出，接收PLC信号接收器、自然光收集器的输入；
PLC信号接收器，用于从电力通信载波中接收并提取出PLC信号，并在光开关的控制下，将PLC信号分别输出给自然光调制器或者LED调制器；PLC信号为高低电平表达的“0”和“1”组合；
光开关，用于检测自然光收集器获得的自然光的有、无和强、弱，并根据检测到的自然光的有、无和强、弱，在自然光收集器和LED灯之间选择光源；光开关提供两个门限值的设定，提供全开门限值QK和半开门限值BK，全开门限值QK大于半开门限值BK；
当光开关检测到自然光的强度达到或超过全开门限值QK，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到自然光调制器，由自然光调制器将PLC信号调制在自然光收集器获得的自然光上，由自然光作为光发射器的输入；当光开关检测到自然光的强度在全开门限值QK和半开门限值BK之间，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到自然光调制器，由自然光调制器将PLC信号调制在自然光上，由自然光作为光发射器的输入，同时开启LED灯，将LED灯发出的光也作为光发射器的输入，LED灯发出的光用于照明的补光；当光开关检测到自然光的强度低于半开门限值BK，将PLC信号接收器输出的PLC信号切换到LED调制器，由LED调制器将PLC信号调制在LED灯上，由LED灯发出的光作为光发射器的输入；
光发射器，有两个光输入的端口，一个端口连接自然光调制器的输出，用于透入自然光；另一个连接LED灯的输出，用于透入LED灯发出的光；
光发射器，具备光强度的检测功能，能够检测两个光输入端口的光输入强度值，并将强度信号值输出给LED调制器；
自然光收集器，用于从室外获得自然光，并输出到自然光调制器和光开关；
自然光调制器，用于接收PLC信号接收器输出的PLC信号；用于根据接收到的PLC信号将自然光收集器输出的自然光进行调制，并输出到光发射器；
自然光调制器，内置快门、调制控制器；调制控制器，根据来自PLC信号接收器的输入PLC信号，控制快门的快速动作，调节自然光收集器输入的自然光在亮度或者颜色两个方面的快速变化，由此对自然光进行调制，使得自然光收集器输出的自然光转变为可供照明的VLC信号，再将携带了VL...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建志，陆绮荣，程小辉，周越菡，邓卓洪，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45