本发明专利技术涉及一种多路驱动与光电自适应光通信装置。多路驱动与光电自适应光通信装置包括：驱动发射结构，包括多路LED阵列和集成芯片驱动结构，多路LED阵列包括多个输出路；集成芯片驱动结构包括多路差分输入放大器和信道选择电路，多路差分输入放大器用于将输入信号放大后加载至多路LED阵列，信道选择电路用于向多路LED阵列输出使能信号；接收判决结构，包括聚焦透镜、光电探测器和自动增益控制结构，自动增益控制结构包括光学补偿结构，光学补偿结构用于调整光电探测器与聚焦透镜之间的距离。本发明专利技术通过提高了光通信装置的发光亮度实现了光通信装置传输距离的增大，且实现了光通信装置对接收光信号强度的自适应调整。装置对接收光信号强度的自适应调整。装置对接收光信号强度的自适应调整。
【技术实现步骤摘要】
多路驱动与光电自适应光通信装置
[0001]本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种多路驱动与光电自适应光通信装置。
技术介绍
[0002]可见光通信是光通信的一种重要方式。可见光通信技术是通过控制LED(light
‑
emitting diode,发光二极管)的亮灭来实现信息的传输，当前最先进的可见光通信的传输速率可达到Gb/s。传统的无线电信号传输设备存在很多局限性，例如价格昂贵、但效率不高，比如手机，在全球通过建立数百万个基站来增强手机传输信号，但是大部分能量却消耗在设备冷却上，能量有效利用效率只有5％。相比之下，可见光通信技术本质上是通过光信号来实现信息的传输，所需的传输设备只需要LED，且不占用现有的频带资源，因而也就不会与现有的频段设备之间产生相互干扰，从而使得可见光通信方式具有良好的通信质量和保密性，且更加的绿色环保。可见光通信作为射频通信的备用方案越来越受到高校、研究机构的重视。当前的可见光通信等光通信装置的信号传输距离和通信速率还有待提升，从而限制了可见光通信技术的应用领域。
[0003]因此，如何改善光通信装置的性能，以提高可见光通信装置的信号传输距离和通信速率，是当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种多路驱动与光电自适应光通信装置，用于改善光通信装置的性能，提高可见光通信装置的信号传输距离和通信速率。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种多路驱动与光电自适应光通信装置，包括：
[0006]驱动发射结构，包括多路LED阵列和集成芯片驱动结构，所述多路LED阵列包括多个相互独立的输出路，每个所述输出路包括串联连接的多个LED；所述集成芯片驱动结构连接所述多路LED阵列，且包括多路差分输入放大器和信道选择电路，所述多路差分输入放大器用于将来自于外界的输入信号进行放大处理后加载至所述多路LED阵列，所述信道选择电路用于向所述多路LED阵列输出使能信号，以向外界发射包括所述输入信号的第一光信号；
[0007]接收判决结构，包括聚焦透镜、光电探测器和自动增益控制结构，所述聚焦透镜用于汇聚来自于外界的第二光信号，所述光电探测器用于接收经所述聚焦透镜汇聚后的所述第二光信号、并将所述第二光信号转换为光生电流信号；所述自动增益控制结构包括光学补偿结构，所述光学补偿结构用于调整所述光电探测器与所述聚焦透镜之间的距离，使得所述光电探测器产生的所述光生电流信号保持在预设范围内。
[0008]可选的，所述驱动发射结构还包括：
[0009]输入信号接口，用于接收来自于外界信号源的所述输入信号；
[0010]第一数字信号处理电路，连接所述输入信号接口，用于对所述输入信号进行调制和信道编码，并将经调制和信道编码处理后的所述输入信号传输至所述多路差分输入放大
器；
[0011]所述集成芯片驱动结构还包括模式选择端口，所述模式选择端口连接所述输入信号接口，用于将所述输入信号接口接收的所述输入信号转换为TTL信号或者LVDS信号。
[0012]可选的，所述集成芯片驱动结构还包括：
[0013]信道均衡电路，连接所述多路差分输入放大器，用于对所述多路差分输入放大器输出的所述输入信号进行信道衰减，使得经信道衰减后的所述输入信号维持完整的包络；
[0014]恒压限流电源，用于向所述多路LED阵列传输恒定的电压。
[0015]可选的，所述集成芯片驱动结构还包括：
[0016]准直镜组，位于所述多路LED阵列的出光面，用于汇聚所述多路LED阵列发射的所述第一光信号；
[0017]缩束镜组，位于所述准直镜组远离所述多路LED阵列的一侧，用于缩小经所述准直镜组汇聚后的所述第一光信号的光束尺寸。
[0018]可选的，所述接收判决结构还包括：
[0019]信号调理电路，连接所述光电探测器，用于对所述光电探测器输出的所述光生电流信号进行调理，所述调理包括放大、滤波、相位补偿中的任一种或者两种以上的组合。
[0020]可选的，所述接收判决结构还包括采样电路，用于获取所述光生电流信号的强度；所述光学补偿结构包括：
[0021]接收板，所述光电探测器固定于所述接收板上；
[0022]光学导轨，连接所述接收板；
[0023]丝杆步进电机，连接所述采样电路，用于根据所述第二光信号的强度驱动所述接收板沿所述光学导轨移动，以调整所述接收板与所述聚焦透镜之间的距离。
[0024]可选的，所述聚焦透镜与所述光电探测器沿第一方向排布，所述光学导轨沿所述第一方向延伸；
[0025]所述采样电路判断所述光生电流信号是否大于所述预设范围，若是，则减小所述接收板与所述聚焦透镜之间的距离。
[0026]可选的，所述自动增益控制结构还包括电学补偿结构，所述电学补偿结构包括：
[0027]电源管理电路，连接所述采样电路和所述光电探测器，用于根据所述光生电流信号的强度调整施加至所述光电探测器上的电压。
[0028]可选的，还包括：
[0029]存储器，连接所述电源管理电路，所述存储器中存储有多个光生电流信号强度值、以及与多个所述光生电流信号强度值一一对应的多个电压值，且所述电压值随所述光生电流信号强度值的增大而减小；
[0030]所述电源管理电路根据所述第二光信号的强度选择与其匹配的光生电流信号强度值作为目标光生电流信号强度值，并将与所述目标光生电流信号强度值对应的所述电压值施加至所述光电探测器。
[0031]本专利技术提供的多路驱动与光电自适应光通信装置，通过在驱动发射结构中设置多路LED阵列，所述多路LED阵列包括多个相互独立的输出路，每个所述输出路包括串联连接的多个LED，且通过集成芯片驱动结构驱动所述多路LED阵列，通过提高了光通信装置的发光亮度实现了光通信装置传输距离的增大。同时，通过设置所述多路LED阵列，可以有效提
高光通信装置的通信速率。另外，通过在接收判决结构中设置包括光学补偿结构的自动增益控制结构，通过所述光学补偿结构自动调整射入光电探测器的光照强度，使得所述光电探测器产生的光生电流信号维持在预设范围内，实现了光通信装置对接收光信号强度的自适应调整，从而提高了光电探测器接收光信号的稳定性，改善了光通信装置接收光信号的性能。
附图说明
[0032]附图1是本专利技术具体实施方式中多路驱动与光电自适应光通信装置的结构框图；
[0033]附图2是本专利技术具体实施方式中驱动发射结构的结构框图；
[0034]附图3是本专利技术具体实施方式中接收判决结构的结构框图；
[0035]附图4是本专利技术具体实施方式中光学补偿结构的示意图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本专利技术提供的多路驱动与光电自适应光通信装置的具体实施方式做详细说明。
[0037]本具体实施方式提供了一种多路驱动与光电自适应光通信装置，附图1是本专利技术具体实施方式中多路驱动与光电自适应光通信装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多路驱动与光电自适应光通信装置，其特征在于，包括：驱动发射结构，包括多路LED阵列和集成芯片驱动结构，所述多路LED阵列包括多个相互独立的输出路，每个所述输出路包括串联连接的多个LED；所述集成芯片驱动结构连接所述多路LED阵列，且包括多路差分输入放大器和信道选择电路，所述多路差分输入放大器用于将来自于外界的输入信号进行放大处理后加载至所述多路LED阵列，所述信道选择电路用于向所述多路LED阵列输出使能信号，以向外界发射包括所述输入信号的第一光信号；接收判决结构，包括聚焦透镜、光电探测器和自动增益控制结构，所述聚焦透镜用于汇聚来自于外界的第二光信号，所述光电探测器用于接收经所述聚焦透镜汇聚后的所述第二光信号、并将所述第二光信号转换为光生电流信号；所述自动增益控制结构包括光学补偿结构，所述光学补偿结构用于调整所述光电探测器与所述聚焦透镜之间的距离，使得所述光电探测器产生的所述光生电流信号保持在预设范围内。2.根据权利要求1所述的多路驱动与光电自适应光通信装置，其特征在于，所述驱动发射结构还包括：输入信号接口，用于接收来自于外界信号源的所述输入信号；第一数字信号处理电路，连接所述输入信号接口，用于对所述输入信号进行调制和信道编码，并将经调制和信道编码处理后的所述输入信号传输至所述多路差分输入放大器；所述集成芯片驱动结构还包括模式选择端口，所述模式选择端口连接所述输入信号接口，用于将所述输入信号接口接收的所述输入信号转换为TTL信号或者LVDS信号。3.根据权利要求2所述的多路驱动与光电自适应光通信装置，其特征在于，所述集成芯片驱动结构还包括：信道均衡电路，连接所述多路差分输入放大器，用于对所述多路差分输入放大器输出的所述输入信号进行信道衰减，使得经信道衰减后的所述输入信号维持完整的包络；恒压限流电源，用于向所述多路LED阵列传输恒定的电压。4.根据权利要求1所述的多路驱动与光电自适应光通信装置，其特征在于，所述集成芯片驱动结构还包括：准直镜组，位于所述多路LED阵列的出...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永进，王林宁，李旭，
申请(专利权)人：苏州亮芯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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