【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电通信，特别是一种信息与能量解耦合电路及可见光信息与能量同传输系统。
技术介绍
1、近十年来，发光二极管（led）飞速发展，led以其快于人眼识别速率的光强度变换速率，可以实现编码数据通信，这为利用可见光进行数据传输提供了光源条件。传统的通信设备除了面临高能耗的问题外，还面临着通信频段拥挤和电磁辐射污染等问题，因此可见光信息与能量同传输系统以其无电磁干扰、频段不受限、通信速率高和安全性好的优势成为对物联网设备进行信息传输和供电的关键技术。
2、现有的可见光信息与能量同传输系统接收端所用解耦合电路，普遍采用两个分支的结构，其中一个支路用于能量采集，另一个支路用于信息传输，能量采集支路利用电感阻隔要传输的信号，用一个电阻模拟能量收集负载，信息传输支路利用电容阻隔直流电，用一个电阻两端的电压表示传输的信息，电容隔绝直流的性能较好，然而电感要达到较好的抑制交流电的效果，则需要非常大的电感值，而大感值的电感的体积较大，不利于电路的集成，而且只用一个电阻来模拟能量收集负载忽略了实际能量采集过程对信号传输的影响以及能量采集电路的电容特性，并且这种只有两条支路的电路形式不便于电路工作模式的切换与调控。
3、且现有的能量采集与信息传输系统通常还需要电源和场效应晶体管驱动电路等外加模块，同时少有通过探索接收端已有电路参数来实现能量采集与信息传输之间的均衡，本专利技术针对上述问题，提出了一种新的可见光信息与能量同传输的接收端电路设计方案，以实现对能量采集功率和通信速率的均衡与调控、对无线采集能量的高效利用及对系
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术第一个目的是提供一种信息与能量解耦合电路，其能够解决只有两条支路的电路形式不便于电路工作模式的切换与调控的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种信息与能量解耦合电路，其包括，能量收集支路，用于收集电能量，其包括第一电阻；电流调控支路，其包括第二电阻；信息传输支路，用于传输电信号，其包括串联的第一电容和第三电阻，以及与所述第三电阻并联的输出单元；所述电流调控支路用于调控流入所述信息传输支路的电流。
4、作为本专利技术所述信息与能量解耦合电路及可见光信息与能量同传输系统的一种优选方案，其中：所述能量收集支路、所述电流调控支路以及所述信息传输支路互相并联且均与第一输入端相连。
5、作为本专利技术所述信息与能量解耦合电路的一种优选方案，其中：所述能量收集支路还包括设置于所述第一电阻正极与所述第一输入端之间的第一开关，所述第一电阻的负极连接有第二输出端。
6、作为本专利技术所述信息与能量解耦合电路的一种优选方案，其中：所述电流调控支路还包括设置于所述第二电阻正极与所述第一输入端之间的第二开关，所述第二电阻的负极接地。
7、作为本专利技术所述信息与能量解耦合电路的一种优选方案，其中：所述信息传输支路还包括设置于所述第一电容与所述第一输入端之间的第三开关，所述输出单元的输入端连接于所述第一电容与所述第三电阻之间，所述第三电阻负极接地。
8、作为本专利技术所述信息与能量解耦合电路的一种优选方案，其中：所述输出单元还包括互相并联的第三支路和第四支路，所述第三支路上设置有第四开关和第三输出端，所述第四支路上设置有第五开关和第四输出端。
9、本专利技术的另一个目的是提供一种可见光信息与能量同传输系统，其能够解决现有技术中无法实现能量采集功率和通信速率的均衡与调控、对无线采集能量的高效利用及对系统接收端负载的稳定自供电的问题。
10、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种可见光信息与能量同传输系统，其包括，发射端，其包括第一微处理器、led驱动电路，以及led模块，所述第一微处理器的输出端与所述led驱动电路的输入端相连，所述led驱动电路的输出端与所述led模块的输入端相连；接收端，其包括光电转换器件、所述的信息与能量解耦合电路、能量采集电路、信号处理电路以及第二微处理器，所述光电转换器件的输入端接收来自所述led模块的可见光，所述光电转换器件的输出端与所述信息与能量解耦合电路的输入端相连。
11、作为本专利技术所述可见光信息与能量同传输系统的一种优选方案，其中：所述能量收集支路的输出端与所述能量采集电路的输入端相连，所述能量采集电路为所述信号处理电路供电。
12、作为本专利技术所述可见光信息与能量同传输系统的一种优选方案，其中：所述信息传输支路的输出端与所述信号处理电路的输入端相连，所述信息处理电路包括低通放大电路和阈值比较电路。
13、作为本专利技术所述可见光信息与能量同传输系统的一种优选方案，其中：所述第二微处理器的输入端还分别与所述信息传输支路的输出端以及所述信号处理电路的输出端相连。
14、本专利技术有益效果为：本专利技术通过探索接收端已有电路参数来研究能量采集与信息传输之间的相互影响关系，实现了对能量采集功率和通信速率的均衡与调控及对无线采集能量的高效利用及对系统接收端负载的稳定自供电。
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1.一种信息与能量解耦合电路，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述能量收集支路（100）、所述电流调控支路（200）以及所述信息传输支路（300）互相并联且均与第一输入端（Port1）相连。
3.如权利要求2所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述能量收集支路（100）还包括设置于所述第一电阻（R1）正极与所述第一输入端（Port1）之间的第一开关（S1），所述第一电阻（R1）的负极连接有第二输出端（Port2）。
4.如权利要求2或3所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述电流调控支路（200）还包括设置于所述第二电阻（R2）正极与所述第一输入端（Port1）之间的第二开关（S2），所述第二电阻（R2）的负极接地。
5.如权利要求4所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述信息传输支路（300）还包括设置于所述第一电容（C1）与所述第一输入端（Port1）之间的第三开关（S3），所述输出单元（301）的输入端连接于所述第一电容（C1）与所述第三电阻（R3）之间，所述第三电阻（R
6.如权利要求5所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述输出单元（301）还包括互相并联的第三支路（301a）和第四支路（301b），所述第三支路（301a）上设置有第四开关（S4）和第三输出端（Port3），所述第四支路（301b）上设置有第五开关（S5）和第四输出端（Port4）。
7.一种可见光信息与能量同传输系统，其特征在于：包括，
8.如权利要求7所述的可见光信息与能量同传输系统，其特征在于：所述能量收集支路（100）的输出端与所述能量采集电路（502）的输入端相连，所述能量采集电路（502）为所述信号处理电路（503）供电。
9.如权利要求8所述的可见光信息与能量同传输系统，其特征在于：所述信息传输支路（300）的输出端与所述信号处理电路（503）的输入端相连，所述信号处理电路（503）包括低通放大电路（503a）和阈值比较电路（503b）。
10.如权利要求9所述的可见光信息与能量同传输系统，其特征在于：所述第二微处理器（504）的输入端还分别与所述信息传输支路（300）的输出端以及所述信号处理电路（503）的输出端相连。
...【技术特征摘要】
1.一种信息与能量解耦合电路，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述能量收集支路（100）、所述电流调控支路（200）以及所述信息传输支路（300）互相并联且均与第一输入端（port1）相连。
3.如权利要求2所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述能量收集支路（100）还包括设置于所述第一电阻（r1）正极与所述第一输入端（port1）之间的第一开关（s1），所述第一电阻（r1）的负极连接有第二输出端（port2）。
4.如权利要求2或3所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述电流调控支路（200）还包括设置于所述第二电阻（r2）正极与所述第一输入端（port1）之间的第二开关（s2），所述第二电阻（r2）的负极接地。
5.如权利要求4所述的信息与能量解耦合电路，其特征在于：所述信息传输支路（300）还包括设置于所述第一电容（c1）与所述第一输入端（port1）之间的第三开关（s3），所述输出单元（301）的输入端连接于所述第一电容（c1）与所述第三电阻（r3）之间，所述第三电阻（r3）负极接地。
【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍龙，倪慧琳，涂俊轩，童李霞，庄济舟，李孝峰，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：
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