【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，尤其涉及一种可见光通信方法、通信装置、发射装置和通信系统。
技术介绍
1、可见光通信是一种将照明与通信相结合的无线通信方式，它利用发光二极管(light emitting diode，led)等可见光光源发出肉眼难以分辨的高速明暗变化的光信号进行信息传输。这种无线通信方法无需电磁频谱许可，不会引入对其他设备的电磁干扰。
2、近年来，led以高效、节能、环保和寿命长等优势快速占据照明市场，而且随着智能家居的普及深入到各种室内场景中，智能灯具一般搭载有wifi、蓝牙和微控制器等电子器件，同样也便于搭载可见光通信发射端。一般情况下，可见光通信的接收端包括：光电二极管(pin)，雪崩二极管(apd)，图像传感器，以及一些特殊应用场景下的特种接收器。在室内场景下，智能手机、平板电脑和智能摄像头等均配备有cmos图像传感器的智能终端，不需要搭建新的接收传感器即可实现可见光通信中的信息接收。使用cmos图像传感器通过固定间隔的时间对led可见光光源发射的信号进行采样接收，由于cmos图像传感器的卷帘快门效应，该场景直接限制可见光光源的发送调制频率，使用常规的led恒流驱动器会使得led发光过程中存在一定的闪烁。当cmos传感器距离光源较远时(大于3米)，接收端获得的调制光信噪比减小，cmos图像传感器的离散采样叠加收发的时钟不同步影响，不合理的帧设计使得误码率相应增大。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种可见光通信方法、通信装置、发射装置和通信系统，以解决现有
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种可见光通信方法，应用于可见光通信系统中的发射装置；所述方法，包括：
3、采用第一编码方式对原始信息进行编码，得到对应的目标信息；
4、根据所述可见光通信系统中接收端中的图像传感器的刷新率确定每个数据帧对应的最小传输持续时长；
5、按照所述最小传输持续时长对应的数据帧对所述目标信息进行组帧，得到对应的至少两个目标数据帧；
6、采用第二编码方式对所述目标数据帧中的比特流进行编码，得到对应帧的灯光控制数据，以使所述发射装置中的调光驱动模块按照所述灯光控制数据中的比特流控制所述发射装置中的灯光模块进行亮灭切换。
7、根据本专利技术的另一方面，提供了可见光通信装置，应用于可见光通信系统中的发射装置；所述可见光通信装置，包括：
8、编码模块，用于采用第一编码方式对原始信息进行编码，得到对应的目标信息；
9、持续时长确定模块，用于根据所述可见光通信系统中接收端中的图像传感器的刷新率确定每个数据帧对应的最小传输持续时长；
10、组帧模块，用于按照所述最小传输持续时长对应的数据帧对所述目标信息进行组帧，得到对应的至少两个目标数据帧；
11、控制数据确定模块，用于采用第二编码方式对所述目标数据帧中的比特流进行编码，得到对应帧的灯光控制数据，以使所述发射端中的调光驱动模块按照所述灯光控制数据中的比特流控制所述发射端中的灯光模块进行亮灭切换。
12、根据本专利技术的另一方面，提供了一种可见光发射装置，包括：微控制器、调光驱动模块和灯光模块；
13、其中，所述微控制器与所述调光驱动模块的一端连接，所述调光驱动模块的另一端与所述灯光模块连接；
14、所述微控制器采用第一编码方式对原始信息进行编码，得到对应的目标信息，根据可见光接收装置中图像传感器的刷新率确定每个数据帧对应的最小传输持续时长，按照最小传输持续时长对应的数据帧对所述目标信息进行组帧，得到对应的至少两个目标数据帧，采用第二编码方式对所述目标数据帧中的比特流进行编码，得到对应帧的灯光控制数据，以使所述调光驱动模块按照所述灯光控制数据中的比特流控制所述灯光模块进行亮灭切换。
15、根据本专利技术的另一方面，提供了可见光通信系统，包括：可见光接收装置和如上述任一实施例所述的可见光发射装置。
16、根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的可见光通信方法。
17、本专利技术实施例的技术方案，通过采用第一编码方式对原始信息进行编码，得到对应的目标信息，并采用接收端中图像传感器的刷新率确定每个数据帧对应的最小传输持续时长，并按照最小传输持续时长配置新的数据帧格式，对目标信息进行组帧，得到对应的多个目标数据帧，并采用第二编码方式对目标数据帧中的比特流进行编码，得到对应帧的灯光控制数据，以使调光驱动模块按照灯光控制数据中的比特流控制灯光模块进行亮灭切换，解决了现有技术中信噪比减少以及误码率增大的技术问题，有效提升了发射端与接收端之间的信息接收准确率，进而提高了接收端的信噪比，以及降低了误码率；以及采用调光驱动模块按照灯光控制数据中的比特流控制灯光模块的亮灭切换，克服了现有技术中只有恒流驱动器控制灯光模块快速亮灭导致驱动电流波动问题，进而存在人眼可感知的闪烁问题。
18、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种可见光通信方法，其特征在于，应用于可见光通信系统中的发射装置；所述方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述可见光通信系统中接收端中的图像传感器的刷新率确定每个数据帧对应的最小传输持续时长，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述最小传输持续时长对应的数据帧对所述目标信息进行组帧，得到对应的至少两个目标数据帧，包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，每个所述目标数据帧包括帧边界条纹和帧数据条纹；其中，所述帧边界条纹的宽度大于所述帧数据条纹中宽度最大所对应条纹的宽度；所述帧数据条纹包括：第一类型亮条纹，第二类型亮条纹，第一类型暗条纹和第二类型暗条纹；其中，所述第一类型亮条纹与所述第一类型暗条纹的宽度以及所包含的比特数相同，所述第二类型亮条纹与所述第二类型暗条纹的宽度以及所包含的比特数相同。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，每帧所述灯光控制数据包含的第一比特数量和第二比特数量相同。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第
7.一种可见光通信装置，其特征在于，应用于可见光通信系统中的发射装置；所述可见光通信装置，包括：
8.一种可见光发射装置，其特征在于，包括：微控制器、调光驱动模块和灯光模块；其中，所述微控制器与所述调光驱动模块的一端连接，所述调光驱动模块的另一端与所述灯光模块连接；
9.根据权利要求8所述的可见光发射装置，其特征在于，还包括：电源模块和稳压模块；其中，所述微控制器与所述电源模块的一端以及所述稳压模块的一端连接；所述稳压模块的另一端与所述电源模块的另一端连接；
10.根据权利要求8所述的可见光发射装置，其特征在于，还包括：颜色亮度控制模块；其中，所述颜色亮度控制模块与所述微控制器连接；
11.根据权利要求10所述的可见光发射装置，其特征在于，所述颜色亮度控制模块的颜色调整指令或亮度调整指令通过所述可见光通信系统中发射端所在照明设备中的物理触控按键或无线通信方式生成。
12.一种可见光通信系统，其特征在于，包括：可见光接收装置和如权利要求8-11任一项所述的可见光发射装置。
...【技术特征摘要】
1.一种可见光通信方法，其特征在于，应用于可见光通信系统中的发射装置；所述方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述可见光通信系统中接收端中的图像传感器的刷新率确定每个数据帧对应的最小传输持续时长，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述最小传输持续时长对应的数据帧对所述目标信息进行组帧，得到对应的至少两个目标数据帧，包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，每个所述目标数据帧包括帧边界条纹和帧数据条纹；其中，所述帧边界条纹的宽度大于所述帧数据条纹中宽度最大所对应条纹的宽度；所述帧数据条纹包括：第一类型亮条纹，第二类型亮条纹，第一类型暗条纹和第二类型暗条纹；其中，所述第一类型亮条纹与所述第一类型暗条纹的宽度以及所包含的比特数相同，所述第二类型亮条纹与所述第二类型暗条纹的宽度以及所包含的比特数相同。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，每帧所述灯光控制数据包含的第一比特数量和第二比特数量相同。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一类型亮条...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁云辉，陈鹏，余旭涛，张在琛，
申请(专利权)人：网络通信与安全紫金山实验室，
类型：发明
国别省市：
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