对称载波消除光通信方法、可见光收发器及可见光通信终端技术

本发明专利技术提供对称载波消除光通信方法、可见光收发器及可见光通信终端，以降低点对点互联的对准难度。一种对称载波消除光通信方法，可见光通信终端与对端通视同一反射面；方法包括：可见光通信终端向反射面发送第一可见光信号；可见光通信终端接收可见光信号并转化为第一目标电信号；其中，第一目标电信号包括第一接收信号和第二接收信号；第一接收信号为：第一可见光信号传输至反射面再被可见光通信终端接收下来的电信号；第二接收信号为：第二可见光信号传输至反射面后再被可见光通信终端接收下来的电信号；可见光通信终端对第一接收信号进行信道估计，得到估计信号；在第一目标电信号中减去估计信号，得到的第二接收信号的估计信号。

Symmetrical carrier cancellation optical communication method, visible light transceiver and visible light communication terminal

【技术实现步骤摘要】
对称载波消除光通信方法、可见光收发器及可见光通信终端
本专利技术涉及光通信领域，特别涉及对称载波消除光通信方法、可见光收发器及可见光通信终端。
技术介绍
随着可见光通信技术的不断发展，可见光终端之间点对点互联需求旺盛。由于可见光通信定向性的特点，最简单的实现点对点互联的方法就是两个终端之间对准传输，以获取对端发送的可见光信号，但是这种方法在实际中存在对准困难，无法应对终端移动的问题等。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供对称载波消除光通信方法、可见光收发器及可见光通信终端，以降低点对点互联的对准难度，并提高可见光通信的空间复用度。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种对称载波消除光通信方法，应用于可见光通信终端与对端之间进行全双工点对点通信；所述可见光通信终端与对端通视同一反射面；所述方法包括：所述可见光通信终端向所述反射面发送第一可见光信号；所述可见光通信终端接收可见光信号并转化为第一目标电信号；其中，在所述对端向所述反射面发送第二可见光信号的场景下，所述第一目标电信号包括第一接收信号和第二接收信号；所述第一接收信号为：所述第一可见光信号传输至所述反射面、经所述反射面散射和反射后再被所述可见光通信终端接收下来的电信号；所述第二接收信号为：所述第二可见光信号传输至所述反射面、经所述反射面散射和反射后再被所述可见光通信终端接收下来的电信号；所述可见光通信终端对所述第一接收信号进行信道估计，得到估计信号；所述可见光通信终端在所述第一目标电信号中减去所述估计信号，得到的第二目标电信号；其中，所述第二目标电信号为所述第二接收信号的估计信号。可选的，所述可见光通信终端与所述对端的通视角在所述反射面上具有重叠区域。可选的，进行信道估计之前，还包括：所述可见光通信终端向所述反射面发送参考信号对应的可见光信号；所述参考信号的幅度已知；所述可见光通信终端根据返回信号和所述参考信号的幅度，计算信道响应；其中，所述信道响应用于进行信道估计；所述返回信号为：所述参考信号对应的可见光信号传输至所述反射面、被所述反射面散射和反射后再被所述可见光收发器接收下来的电信号。可选的，所述在所述第一目标电信号中减去所述估计信号包括：在所述第一目标电信号的幅度上减去所述估计信号的幅度。可选的，当所述可见光通信终端发送所述参考信号对应的可见光信号时，所述对端处于静默状态。一种可见光收发器，应用于上述任一项的可见光通信终端；所述可见光收发器包括：发送器，用于：向反射面发送第一可见光信号；其中，所述可见光通信终端与对端通视所述反射面；接收器，用于：接收可见光信号并转化为第一目标电信号；其中，在所述对端向所述反射面发送第二可见光信号的场景下，第一目标电信号包括第一接收信号和第二接收信号；所述第一接收信号为：所述第一可见光信号传输至所述反射面、经所述反射面散射和反射后再被所述可见光收发器接收下来的电信号；所述第二接收信号为：所述第二可见光信号传输至所述反射面、经所述反射面散射和反射后再被所述可见光收发器接收下来的电信号；估计单元，用于：对所述第一接收信号进行信道估计，得到估计信号；消除单元，用于：在所述第一目标电信号中减去所述估计信号，得到的第二目标电信号；其中，所述第二目标电信号为所述第二接收信号的估计信号。可选的，所述可见光通信终端与所述对端的通视角在所述反射面上具有重叠区域。可选的，还包括信道估计单元，用于：在进行信道估计之前，向所述反射面发送参考信号对应的可见光信号；所述参考信号的幅度已知；根据返回信号和所述参考信号的幅度，计算信道响应；其中，所述信道响应用于进行信道估计；所述返回信号为：所述参考信号对应的可见光信号传输至所述反射面、被所述反射面散射和反射后再被所述可见光收发器接收下来的电信号。可选的，在所述第一目标电信号中减去所述估计信号的方面，所述消除单元具体用于：在所述第一目标电信号的幅度上减去所述估计信号的幅度。一种可见光通信终端，其特征在于，包括上述的可见光收发器。可见，在本专利技术实施例中，可见光通信终端与对方可见光通信终端(对端)可同时向反射面发送可见光信号，所发送的两个可见光信号在发射面叠加后被反射面散射和反射。两可见光通信终端同时接收信号，任一可见光通信终端接收的信号为混合信号，包括自身发送的第一可见光信号经第一可见光无线信道传输后得到的第一接收信号，以及对端发送的第二可见光信号经第二可见光无线信道传输后得到的第二接收信号。在第一可见光无线信道中，第一可见光信号经反射面散射和反射，在第二可见光无线信道中，第二可见光信号经反射面散射和反射。任一可见光通信终端在混合信号中减去对自身发送信号的估计信号，就可以获得第二接收信号的估计信号，对端也可进行类似的操作，以得到对端的估计信号，从而实现双向全双工通信。在此过程中，并不需要两终端之间对准传输，只需要终端面向反射面发送可见光信号，降低了点对点互联的对准难度。两终端利用同一反射面就可以实现全双工通信，提高了可见光通信的空间复用度。附图说明图1为本专利技术实施例提供的室内应用场景示意图；图2为本专利技术实施例提供的对称载波消除光通信方法的示例性流程；图3为本专利技术实施例提供的室内应用场景下可见光信号的发射、接收示意图；图4为本专利技术实施例提供的信道响应获取过程示意图；图5为本专利技术实施例提供的可见光收发器的示例性结构。具体实施方式可见光终端之间点对点互联，除了终端间对准传输，在室内，也可利用可见光照明灯AP通过各种方式进行转发，但是增加了系统的复杂度。利用光散射全双工通信可以有效扩大可见光通信的通视角度，改善对准难题，但是一般光散射全双工通信只能实现单向，因为双方同时发光则在共用的反射面上会叠加在一起，双方互相干扰都收不到对方的信号。而若使用分时复用等半双工方法又降低了信道利用率。本专利技术提供对称载波消除光通信方法、可见光收发器及可见光通信终端，在实现进行全双工点对点通信的同时，可降低点对点互联的对准难度，并且不需要AP转发。可见光收发器应用于可见光通信终端。可见光通信终端的典型硬件构成包括计算机和USB可见光收发器，其中，可见光收发器使用LED作为发送器件，使用高灵敏度PD(光电二极管)作为接收器件。图1示出了本专利技术实施例所提供的技术方案的一种示例性室内应用场景：可见光通信终端A和可见光通信终端B通过反射面进行全双工点对点通信。上述反射面可为镜面、墙面、瓷砖面、天花板等平面。可见光通信终端A和可见光通信终端B通视同一反射面，散射强度需满足PD灵敏度需求。也即，反射面要比较光滑，如果反射面散射强度不够，还可以提高LED的亮度来弥补。具体的，是可见光通信终端A和可见光通信终端B的通视角(FieldofView，FOV)在反射面上具有重叠区域。FOV是可见收发器前面镜头的可视角度。仍请参见图1，可见光收发器a本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对称载波消除光通信方法，其特征在于，应用于可见光通信终端与对端之间进行全双工点对点通信；所述可见光通信终端与对端通视同一反射面；/n所述方法包括：/n所述可见光通信终端向所述反射面发送第一可见光信号；/n所述可见光通信终端接收可见光信号并转化为第一目标电信号；其中，在所述对端向所述反射面发送第二可见光信号的场景下，所述第一目标电信号包括第一接收信号和第二接收信号；所述第一接收信号为：所述第一可见光信号传输至所述反射面、经所述反射面散射和反射后再被所述可见光通信终端接收下来的电信号；所述第二接收信号为：所述第二可见光信号传输至所述反射面、经所述反射面散射和反射后再被所述可见光通信终端接收下来的电信号；/n所述可见光通信终端对所述第一接收信号进行信道估计，得到估计信号；/n所述可见光通信终端在所述第一目标电信号中减去所述估计信号，得到的第二目标电信号；其中，所述第二目标电信号为所述第二接收信号的估计信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种对称载波消除光通信方法，其特征在于，应用于可见光通信终端与对端之间进行全双工点对点通信；所述可见光通信终端与对端通视同一反射面；
所述方法包括：
所述可见光通信终端向所述反射面发送第一可见光信号；
所述可见光通信终端接收可见光信号并转化为第一目标电信号；其中，在所述对端向所述反射面发送第二可见光信号的场景下，所述第一目标电信号包括第一接收信号和第二接收信号；所述第一接收信号为：所述第一可见光信号传输至所述反射面、经所述反射面散射和反射后再被所述可见光通信终端接收下来的电信号；所述第二接收信号为：所述第二可见光信号传输至所述反射面、经所述反射面散射和反射后再被所述可见光通信终端接收下来的电信号；
所述可见光通信终端对所述第一接收信号进行信道估计，得到估计信号；
所述可见光通信终端在所述第一目标电信号中减去所述估计信号，得到的第二目标电信号；其中，所述第二目标电信号为所述第二接收信号的估计信号。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可见光通信终端与所述对端的通视角在所述反射面上具有重叠区域。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进行信道估计之前，还包括：
所述可见光通信终端向所述反射面发送参考信号对应的可见光信号；所述参考信号的幅度已知；
所述可见光通信终端根据返回信号和所述参考信号的幅度，计算信道响应；
其中，所述信道响应用于进行信道估计；
所述返回信号为：所述参考信号对应的可见光信号传输至所述反射面、被所述反射面散射和反射后再被所述可见光收发器接收下来的电信号。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第一目标电信号中减去所述估计信号包括：
在所述第一目标电信号的幅度上减去所述估计信号的幅度。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
当所述可见光通信终端发送所述参考信号对应的可见光信号时，所述对端处于静默状态。

【专利技术属性】
技术研发人员：任嘉伟，朱义君，汪涛，田忠骏，曲晶，张二峰，张艳语，李盾，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南;41