一种基于LED可见光通信的音频传输系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于LED可见光通信的音频传输系统，包括发送装置和接收装置，所述发送装置包括音频信号输入模块、放大滤波电路、模数转换电路、发送端控制器、LED驱动电路和LED灯，所述接收装置包括光电转换模块、放大调理电路、接收端控制器、数模转换电路和扬声模块，所述发送装置在所需覆盖空间的不同位置分别设有多个所述LED灯，各LED灯分别经可独立开关的开关模块与LED驱动电路连接，所述接收装置上对应设有与所述LED灯数量相同的光电转换模块。该系统可以利用开启照明的LED灯进行音频传输，高效节能，使用效果好。

Audio transmission system based on LED visible light communication

【技术实现步骤摘要】
一种基于LED可见光通信的音频传输系统
本技术涉及可见光通信
，具体涉及一种基于LED可见光通信的音频传输系统。
技术介绍
可见光通信（VisibleLightCommunication，VLC）技术是在LED照明基础上发展起来的一种新型通信技术，它利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度可达每秒数十兆至数百兆；它具有发射功率高、不占用无线电频谱、无电磁干扰和电磁辐射、节约能源等优点。当今世界各国都有VLC方面的研究，发达国家已经在通信距离和通信速度等方面都取得了一定的成果，国内相关研究也有些成果，但距离商业运用还有距离。现有技术中公开了一种短距离LED可见光音频传输演示仪，该专利技术将LED矩阵灯、PIN矩阵光电二极管分别竖直固定在两支架上，使两支架间隔30cm正对放置。打开开关，5V电源适配器将220V交流电转化为单片机可用的5V直流电。89C52RC单片机与控制电路通过内部程序将T-Flash卡中的MP3音频数据送到Sigmatel3510解码器中，单片机控制解码器对其进行数据流的解码操作，输出连续的数字信号。通过放大电路将输出的数字信号进行放大，放大后的数字信号为高速连续变化的通断电流，电流经LED灯驱动电路实现对LED矩阵灯的快速调制，将数字信号转化为光信号。MP3音频数据以光的形式传递到正对的PIN矩阵光电二极管，利用PIN光电二极管的光电效应将传输过来的光信号转化为微弱的数字信号。多级放大电路由前置放大电路和主放大电路组成，该数字信号由多级放大电路放大，还原成与发射端相同的数字信号，由DA转换器对放大后的数字信号进行数模转换成为模拟信号。之后由功率放大器对模拟信号进行放大，最后该信号进入扬声器驱动扬声器发出声音，完成LED可见光对MP3音频信息传输的演示。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于LED可见光通信的音频传输系统，该系统可以利用开启照明的LED灯进行音频传输，高效节能，使用效果好。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种基于LED可见光通信的音频传输系统，其特征在于，包括发送装置和接收装置，所述发送装置包括音频信号输入模块、放大滤波电路、模数转换电路、发送端控制器、LED驱动电路和LED灯，所述接收装置包括光电转换模块、放大调理电路、接收端控制器、数模转换电路和扬声模块，所述发送装置在所需覆盖空间的不同位置分别设有多个所述LED灯，各LED灯分别经可独立开关的开关模块与LED驱动电路连接，所述接收装置上对应设有与所述LED灯数量相同的光电转换模块。进一步地，所述音频信号输入模块通过音频线与手机终端连接。进一步地，所述LED灯的数量不大于设定值时，所有LED灯经开关模块连接于同一个LED驱动电路上；所述LED灯的数量大于设定值时，各LED灯经开关模块与相互独立的LED驱动电路连接，各LED驱动电路分别与发送端控制器连接。进一步地，所述光电转换模块包括高电压电源电路、温度补偿电路、电压控制电路、APD雪崩光电二极管和电流电压转换电路，所述高电压电源电路接入外接电源，所述高电压电源电路和温度补偿电路的输出分别作为电压控制电路的输入信号，所述电压控制电路的输出作为APD雪崩光电二极管的输入信号，所述APD雪崩光电二极管的输出端经电流电压转换电路输出电信号。进一步地，所述接收装置上设有多个所述扬声模块，所述接收端控制器根据接收到光信号的光电转换模块，选择与其最接近的一个或多个扬声模块进行扬声播放工作。相较于现有技术，本技术的有益效果是：提供了一种基于LED可见光通信的音频传输系统，该系统通过在所需覆盖空间中的不同位置设置多个可独立开关的LED灯和相应的接收装置，来实现利用已打开LED灯进行照明时，同时进行音频传输，避免了不必要的能源浪费。此外，通过接收到光信号的光电转换模块开启与其最接近的扬声模块，不仅播放效果好，而且高效节能。附图说明图1是本技术实施例的结构原理图。图2是本技术实施例中光电转换模块的构造原理图。图3是本技术实施例中LED灯和扬声模块的布置示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细说明。图1是本技术的结构原理图。如图1所示，本技术基于LED可见光通信的音频传输系统，包括发送装置和接收装置，发送装置包括音频信号输入模块、放大滤波电路、模数转换电路、发送端控制器、LED驱动电路和LED灯，音频信号输入模块可以通过音频线与手机终端连接，接收装置包括光电转换模块、放大调理电路、接收端控制器、数模转换电路和扬声模块，发送装置在所需覆盖空间的不同位置分别设有多个LED灯，各LED灯分别经可独立开关的开关模块与LED驱动电路连接，接收装置上对应设有与LED灯数量相同的光电转换模块。这样当打开需要照明的LED灯时，就可以利用已打开的LED灯，同时进行音频传输，避免了不必要的能源浪费。根据所需覆盖空间大小的不同，所需LED灯的数量也不同。当LED灯的数量不大于设定值时，所有LED灯经开关模块连接于同一个LED驱动电路上；当LED灯的数量大于设定值时，各LED灯经开关模块与相互独立的LED驱动电路连接，各LED驱动电路分别与发送端控制器连接。在本实施例中，各LED灯分别与独立的LED驱动电路连接。图2是本实施例中光电转换模块的构造原理图。如图2所示，光电转换模块包括高电压电源电路、电压控制电路、温度补偿电路、APD雪崩光电二极管和电流电压转换电路，高电压电源电路接入外接电源，高电压电源电路和温度补偿电路的输出分别作为电压控制电路的输入信号，所述电压控制电路的输出作为APD雪崩光电二极管的输入信号，APD雪崩光电二极管的输出端经电流电压转换电路输出电信号。图3是本实施例中LED灯和扬声模块的布置示意图。为了保证音频的播放能够覆盖所需覆盖的空间，保证播放效果，同时又充分考虑节能，接收装置上设有多个扬声模块，接收端控制器根据接收到光信号的光电转换模块，选择与其最接近的一个或多个扬声模块进行扬声播放工作。以上是本技术的较佳实施例，凡依本技术技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本技术技术方案的范围时，均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LED可见光通信的音频传输系统，其特征在于，包括发送装置和接收装置，所述发送装置包括音频信号输入模块、放大滤波电路、模数转换电路、发送端控制器、LED驱动电路和LED灯，所述接收装置包括光电转换模块、放大调理电路、接收端控制器、数模转换电路和扬声模块，所述发送装置在所需覆盖空间的不同位置分别设有多个所述LED灯，各LED灯分别经可独立开关的开关模块与LED驱动电路连接，所述接收装置上对应设有与所述LED灯数量相同的光电转换模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于LED可见光通信的音频传输系统，其特征在于，包括发送装置和接收装置，所述发送装置包括音频信号输入模块、放大滤波电路、模数转换电路、发送端控制器、LED驱动电路和LED灯，所述接收装置包括光电转换模块、放大调理电路、接收端控制器、数模转换电路和扬声模块，所述发送装置在所需覆盖空间的不同位置分别设有多个所述LED灯，各LED灯分别经可独立开关的开关模块与LED驱动电路连接，所述接收装置上对应设有与所述LED灯数量相同的光电转换模块。


2.根据权利要求1所述的一种基于LED可见光通信的音频传输系统，其特征在于，所述音频信号输入模块通过音频线与手机终端连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于LED可见光通信的音频传输系统，其特征在于，所述LED灯的数量不大于设定值时，所有LED灯经开关模块连接于同一个LED驱动电路上；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国忠，徐嘉伟，曹锦明，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：新型
国别省市：福建;35