室内可见光通信自动对准系统及方法技术方案

技术编号:26384718 阅读:24 留言:0更新日期:2020-11-19 23:53
本发明专利技术公开的室内可见光通信自动对准系统,包括有发射端、接收端和白光LED的跟踪单元;发射端是生成原始数据信号,控制白光LED发出光调制信号传输给接收端;接收端是接收发射端白光LED发出的光调制信号,并恢复出原始信号;白光LED跟踪单元用于对发射端白光LED的识别和定位以及跟踪功能。本发明专利技术一种室内可见光通信自动对准系统,解决了现有技术中可见光不能自动调整接受方向的问题。本发明专利技术还公开了室内可见光通信自动对准方法。

【技术实现步骤摘要】
室内可见光通信自动对准系统及方法
本专利技术属于可见光通信技术
,具体涉及一种室内可见光通信自动对准系统,还涉及一种室内可见光通信自动对准方法。
技术介绍
由于当今信息科技水平的限制,人类开发和使用的频谱资源只有总资源的68%,并且10GHz的频谱由于其使用广泛,已接近枯萎,发展空间受限,用频矛盾十分突出,竞争日益激烈。我国《物权法》的第46条至52条,规定电磁频谱具有国防资产的国有属性,列为稀缺的自然资源。英国政府在其颁布的《21世纪的频谱资源管理》白皮书中,明确提出引入频谱定价、频谱拍卖、频谱贸易等手段,据相关资料统计,在1995年至2011年间,美、英、德、法、韩等国为第三代和第四代移动通信网络,所拍卖的频谱价值高达1300亿美元。为了缓解射频频谱资源严重紧缺的问题,使用无需授权认证且比无线频谱带宽高一万倍的可见光频谱,利用环保、低功耗的白光LED来传输信号的可见光通信技术越来越受到科研人员的青睐和重视。但是目前,室内可见光通信系统多采用固定接收方向的方式,移动性和灵活性较差,当接收方向改变时,接收机不能自动校准,从而使系统的通信质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.室内可见光通信自动对准系统,其特征在于,包括有发射端、接收端和白光LED的跟踪单元;/n发射端是生成原始数据信号,控制白光LED发出光调制信号传输给接收端;/n接收端是接收发射端白光LED发出的光调制信号,并恢复出原始信号;/n白光LED跟踪单元用于对发射端白光LED的识别和定位以及跟踪功能。/n

【技术特征摘要】
1.室内可见光通信自动对准系统,其特征在于,包括有发射端、接收端和白光LED的跟踪单元;
发射端是生成原始数据信号,控制白光LED发出光调制信号传输给接收端;
接收端是接收发射端白光LED发出的光调制信号,并恢复出原始信号;
白光LED跟踪单元用于对发射端白光LED的识别和定位以及跟踪功能。


2.根据权利要求1所述的室内可见光通信自动对准系统,其特征在于,所述发射端包括有依次连接的模拟摄像头(1)、视频编码器(2)、第一以太网卡(3)、第一FPGA(4)、DAC电路(5)、LED驱动电路(6)和白光LED(7);
模拟摄像头(1)获取原始的视频图像,然后传送到视频编码器(2)将原始的视频图像数据转换成H.264格式的数字信号,转换好的H.264格式的数字信号接着通过网线传输到第一以太网卡(3),通过第一以太网卡(3)将H.264格式的数字打包成数据帧格式,然后将打包后的数据帧传送给第一FPGA(4);第一FPGA(4)从第一以太网卡(3)中接收打包后的数据帧,并对其进行四进制差分相移键控调制;DAC电路(5)接收到第一FPGA(4)调制后的数字调制信号后将其转换成模拟调制信号,传送到LED驱动电路(6);LED驱动电路(6)是将DAC电路(5)输出的模拟调制信号转换为电流信号并用于驱动白光LED(7)发光,生成调制光波信号;白光LED(7)发出的光调制信号传送给接收端,白光LED(7)以灯亮灯灭的形式发送高速明暗闪烁的数据信息,由于闪烁频率高于人眼的分辨力,故肉眼无法察觉到闪烁现象,传输数据时灯亮表示二进制数据“1”,灯灭表示二进制数据“0”;其中,第一FPGA(4)实现下行信号调制以及第一以太网卡(3)和DAC电路(5)驱动。


3.根据权利要求2所述的室内可见光通信自动对准系统,其特征在于,所述视频编码器(2)为亿维锐创网络视频编码器,型号为YW6001D;所述第一以太网卡(3)的型号为DM9000。


4.根据权利要求3所述的室内可见光通信自动对准系统,其特征在于,所述接收端包括有依次连接的PIN光电探测器(19)、光电接收电路(8),ADC电路(9),第二FPGA(10),第二以太网卡(11)以及信宿(12);
光电接收电路(8)驱动PIN光电探测器(19)接收白光LED(7)发出的光调制信号,并将其转换成电流信号,经过光电接收电路(8)的滤波和放大处理后转换成可识别的电压信号,ADC电路(9)接收光电接收电路(8)生成的电压信号,通过设置采样周期将其转换成数字信号,并发送到第二FPGA(10);第二FPGA(10)对接收到的数字信号进行极性Costas环解调,恢复出原始的数据信号,由第二以太网卡(11)通过网线发送给信宿,最终实现电信号-光信号-电信号的无线数...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨玉峰蒋明争
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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