一种基于可见光通信系统的定位方法、发射机和接收机与流程

文档序号:15682353发布日期:2018-10-16 20:42阅读:167来源:国知局

本发明属于可见光通信技术领域,尤其涉及一种基于可见光通信系统的定位方法、发射机和接收机。



背景技术:

可见光通信技术是利用能够发出可见光的光源所发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息。近年来,随着移动互联网快速发展,基于室内位置信息的热点服务相继推出,基于led的可见光定位技术具有绿色环保、精度高等优点而得到普及,因此,出现很多基于位置信息的热点应用,例如,基于可见光的超市导航、精准信息推送、井下定位、室内展馆导航、盲人导航等,由此可见,可见光定位将得到广泛应用。

但是,目前的可见光通信系统和可见光定位系统是两套独立的系统,在发送端,可见光通信系统强调光源的一致性,即,希望在同频率或同时隙下发送相同数据;而可见光定位系统强调光源的差异性,希望能区分来自不同光源的信号进而进行定位;在接收端,可见光通信系统关注的是具体传输的通信数据,而可见光定位系统关注的是各个光源与接收机之间的传输距离。

如果在传统可见光通信系统中要增加定位功能,实现通信和定位融合,一种是采用频分方式区分不同的定位光源,即,利用通信频率之外的其它频率来传输定位标识,而且,不同的定位光源需要使用不同的频率资源。采用频分方式,定位光源和通信光源需要分开部署,增加了部署成本,且在同一套可见光通信系统中同时实现通信和定位功能极易产生同频干扰,这样会降低通信和定位的性能;另一种是采用时分方式区分不同的定位光源,即,利用通信数据时隙之外的其它时隙传输定位信息,而且,不同的定位光源需要使用不同的时隙资源。采用时分方式,在传统可见光通信系统中引入定位功能,挤占了通信功能的时隙资源,降低了通信数据的传输效率。因此,如何在不破坏原有可见光通信系统的通信性能,且不增加定位功能额外成本的前提下引入可见光定位功能成为本领域亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请的目的在于提供一种基于可见光通信的定位方法、发射机和接收机,以实现在不破坏原有可见光通信系统的通信性能且不增加定位功能额外成本的前提下引入可见光定位功能的。

第一方面,本申请提供一种基于可见光通信的定位方法,应用于发射机中,包括:根据光源的位置信息生成所述光源的定位信息;获取与所述光源唯一对应的扩频码,并利用所述扩频码对所述定位信息进行扩频得到扩频后的定位信息,任意两个所述光源对应的所述扩频码相互正交;将所述扩频后的定位信息与获得的通信数据以时分方式进行合并,得到合并数据信息;驱动所述光源发送所述合并数据信息,以使接收机从所述合并数据信息中获得发送所述合并数据信息的光源的定位信息、以及根据至少三个不同光源的定位信息确定所述接收机的位置。

第一方面提供的基于可见光通信的定位方法,利用扩频技术,对不同光源的低速定位信息采用互相正交或准正交的扩频码进行扩频,以实现利用码分方式来区分不同光源的定位信息,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述根据光源的位置信息生成所述光源的定位信息,包括:获取所述光源的坐标信息和编号;根据所述坐标信息和所述编号,生成数字定位信息。

在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述合并数据信息携带定位标志信息和光源数量信息,所述定位标识信息用于标识当前数据信息中是否包含定位信息,所述光源数量信息用于标识当前可见光通信系统中包含的光源总数。

在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述将所述扩频后的定位信息与获得的通信数据以时分方式进行合并,得到合并数据信息,包括:将所述通信数据和所述扩频后的定位信息依次填入数据帧的承载数据字段中;以使同一光源对应的所述通信数据和所述扩频后的定位信息分别通过同一频域上的不同时隙资源传输,以及使各个光源对应的所述扩频后的定位信息通过相同时隙资源传输。

在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述将所述扩频后的定位信息与获得的通信数据以时分方式进行合并,得到合并数据信息,包括:分别获取所述通信数据的优先级以及所述定位信息的优先级,其中,所述通信数据包含优先级相同的数据,或者,包括优先级不同的数据;在时序上,按照优先级由高到低的顺序依次将所述通信数据和所述定位信息填入数据帧的承载数据字段中。

该实现方式提供的方法,为通信数据和定位信息分别设定优先级,以满足不同应用场景的需求,使用更灵活。

第二方面,本申请还提供一种基于可见光通信的定位方法,应用于接收机中,包括:接收来自光源的合并数据信息,所述合并数据信息包括定位信息和通信数据;获取与所述合并数据信息对应的扩频码;利用所述扩频码对所述合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据;根据至少三个不同光源的定位信息及所述定位信息的信号强度,确定所述接收机的位置信息;利用所述通信数据与发送所述合并数据信息的发射机进行通信。

第二方面提供的基于可见光通信的定位方法,接收端利用解扩频技术对接收到的合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据,然后,利用定位信息和定位信息信号强度对接收机进行定位;利用通信数据与发射机进行通信,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述利用所述扩频码对所述合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据,包括:获取所述合并数据信息中的待解扩频数据;利用所述扩频码对所述待解扩频数据进行解扩频;如果解扩频得到噪声,则确定所述待解扩频数据是通信数据;如果解扩频得到的数据符合定位信息格式,则确定解扩频后的数据是定位信息。

在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述根据至少三个不同光源的定位信息及所述定位信息的信号强度,确定所述接收机的位置信息,包括:利用所述定位信息的信号强度确定发送所述定位信息的光源与所述接收机之间的距离;依据三点定位算法,利用所述至少三个不同光源的定位信息以及所述至少三个不同光源与所述接收机之间的距离,确定所述接收机的坐标位置。

第三方面,本申请还提供一种发射机,包括:定位信息产生模块,用于根据光源的位置信息生成所述光源的定位信息;扩频码产生模块,用于获取与所述光源唯一对应的扩频码,任意两个所述光源对应的所述扩频码相互正交;扩频模块,用于利用所述扩频码对所述定位信息进行扩频得到扩频后的定位信息;合并模块,用于将所述扩频后的定位信息与获得的通信数据以时分方式进行合并,得到合并数据信息;驱动模块,用于驱动所述光源发送所述合并数据信息,以使接收机从所述合并数据信息中获得发送所述合并数据信息的光源的定位信息以及根据至少三个所述定位信息确定所述接收机的位置。

第三方面提供的发射机,根据光源的位置信息生成相应的定位信息,并利用扩频技术,将定位信息进行扩频处理;然后,将扩频后的定位信息与通信数据进行合并,得到合并数据信息,最后,驱动光源发送该合并数据信息。该方法利用扩频技术,对不同光源的低速定位信息采用互相正交或准正交的扩频码进行扩频,以实现以码分方式区分不同光源的定位信息,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述定位信息生成模块具体用于:获取所述光源的坐标信息和编号,并根据所述坐标信息和所述编号,生成数字定位信息。

在第三方面的第二种可能的实现方式中,所述合并数据信息携带定位标志信息和光源数量信息,所述定位标识信息用于标识当前数据信息中是否包含定位信息,所述光源数量信息用于标识当前可见光通信系统中包含的光源总数。

在第三方面的第三种可能的实现方式中,所述合并模块具体用于:将所述通信数据和所述扩频后的定位信息依次填入数据帧的承载数据字段中;以使同一光源对应的所述通信数据和扩频后的定位信息分别通过同一频域上的不同时隙资源传输,以及使各个光源对应的扩频后的定位信息通过相同时隙资源传输。

在第三方面的第四种可能的实现方式中,所述合并模块具体用于:分别获取所述通信数据的优先级以及所述定位信息的优先级,其中,所述通信数据包含优先级相同的数据,或者,包括优先级不同的数据;在时序上,按照优先级由高到低的顺序依次将所述通信数据和所述定位信息填入数据帧的承载数据字段中。

第四方面,本申请提供一种接收机,包括:接收模块,用于接收来自光源的合并数据信息,所述合并数据信息包括定位信息和通信数据;扩频码产生模块,用于获取与所述合并数据信息对应的扩频码;解扩频模块,用于利用所述扩频码对所述合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据;定位模块,用于根据至少三个不同光源的定位信息,以及所述定位信息的信号强度,确定所述接收机的位置信息;通信模块,用于利用所述通信数据与发送所述合并数据信息的发射机进行通信。

第四方面提供的接收机,利用解扩频技术对接收到的合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据,然后,利用定位信息和定位信息信号强度对接收机进行定位;利用通信数据与发射机进行通信,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述解扩频模块具体用于:获取所述合并数据信息中的待解扩频数据;利用所述扩频码对所述待解扩频数据进行解扩频;如果解扩频得到噪声,则确定所述待解扩频数据是通信数据;如果解扩频得到的数据符合定位信息格式,则确定解扩频后的数据是定位信息。

在第四方面的第二种可能的实现方式中,所述定位模块具体用于:利用所述定位信息的信号强度确定发送所述定位信息的光源到所述接收机之间的距离;依据三点定位算法,利用至少三个光源的定位信息以及所述至少三个光源与所述接收机之间的距离,确定所述接收机的坐标位置。

第五方面,本申请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中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面所述的方法。

第六方面,本申请还提供了另一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第二方面所述的方法。

本申请提供的基于可见光通信的定位方法,发射端根据光源的位置信息生成相应的定位信息,并利用扩频技术,将定位信息进行扩频处理;然后,将扩频后的定位信息与通信数据进行合并,得到合并数据信息,最后,驱动光源发送该合并数据信息。接收端利用解扩频技术对接收到的合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据,然后,利用至少三个不同光源的定位信息和定位信息的信号强度对接收机进行定位。该方法利用扩频技术,对不同光源的低速定位信息采用互相正交或准正交的扩频码进行扩频,以实现利用码分方式来区分不同光源的定位信息,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例一种可见光通信系统的结构示意图;

图2示出了本申请实施例一种基于可见光通信系统的定位方法的流程图;

图3示出了本申请实施例一种光源发送的数据帧结构的示意图;

图4示出了本申请实施例一种数据帧在时序资源发送的示意图;

图5示出了本申请实施例一种发射机的结构示意图;

图6示出了本申请实施例另一种发射机的结构示意图;

图7示出了本申请实施例一种接收机的结构示意图;

图8示出了本申请实施例另一种接收机的结构示意图。

具体实施方式

可见光通信系统中,不同通信光源以相同频率发送相同数据信息。如果采用频分方式引入定位功能,定位光源和通信光源需要分开部署,增加了部署成本,而且会产生同频干扰,降低通信和定位性能;如果采用时分方式引入定位功能,定位功能占用了传输通信数据的时隙资源,降低了通信效率。本申请提供了一种基于可见光通信系统的定位方法,在发射端利用扩频技术,对不同光源的定位信息采用相互正交的扩频码进行扩频,以区分不同的光源,并将通信数据和扩频后的定位信息以时分方式发送出去。在接收端,接收到数据后,首先利用解扩频技术进行解扩频,得到通信数据进行通信,以及,得到光源的定位信息和定位信息的信号强度,利用至少三个不同光源的定位信息和信号强度确定接收机的位置信息,实现对接收机的定位。该方法利用码分技术来区分不同光源的定位信息,不需要单独部署定位光源,也不会影响通信效率。

请参见图1,示出了本申请实施例一种可见光通信系统的结构示意图,如图1所示,该可见光通信系统包括:多个发射机11和一个接收机12。其中,每个发射机11包含一个光源,该光源可以是可见光光源,例如发光二极管(lightemittingdiode,led)。

发射机11用于根据需要发送的通信数据和定位信息驱动多个光源发送可见光信号。

接收机12用于接光源所发出的可见光信号,并解析该可见光信号获得通信数据和定位信息;通信数据用于与发射机与接收机之间进行通信;接收机利用至少三个光源的定位信息确定自身的位置,以实现定位。

请参见图2,示出了本申请实施例一种基于可见光通信系统的定位方法的流程图,该方法应用于图1所示的可见光通信系统中,如图2所示,该方法包括以下步骤:

s110,发射机根据光源的位置信息生成该光源的定位信息。

在本申请一个实施例中,发射机可以根据各个光源的坐标位置,以及,该光源在当前可见光通信系统中的编号生成该光源的定位信息,而且,该定位信息是数字信息。数字信息所包含的定位信息更为灵活和多样化。

s120,发射机获取与光源唯一对应的扩频码,并利用扩频码对该光源的定位信息进行扩频,得到扩频后的定位信息;其中,任意两个光源对应的扩频码相互正交。

同一可见光通信系统中不同光源利用同一频域资源发送相同的通信数据,但是,不同光源的定位信息不相同,因此,需要利用不同的扩频码对定位信息进行扩频处理,实现以码分方式区分不同光源的定位信息。

利用扩频技术,对不同光源的定位信息采用互相正交(或准正交)的扩频码进行扩频,以区分不同光源。

扩频通信技术是一种信息传输方式,其信号所占用的频带宽度远远大于所传信息必需的最小带宽。在发射端输入的信息先调制成数字信号,然后,利用扩频码去调制该数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再经过调制发送出去。接收端收到扩频后的信号,利用与发射端形同的扩频码进行解扩频,得到原始信息。

扩频码又称为信道化码,能够将待传输的信号扩展成一占据很宽频带的信号的码序列,用于区分来自同一小区的不同传输连接。

s130,发射机将扩频后的定位信息与通信数据以时分方式进行合并,得到合并数据信息。

请参见图3,示出了本申请实施例一种光源发送的数据帧结构的示意图,如图3所示,数据帧依次包括:前导码、帧头、帧头校验序列、可选字段和数据单元。

帧头包括:突发模式、信道号、调制编码方案、数据单元长度、调光扩展字段和保留扩展字段,本申请实施例在保留扩展字段添加定位标志位、光源数量;其中,定位标志位用于表征当前数据帧中是否包含定位信息;光源数量表征当前可见光通信系统中光源的总数量。

数据单元字段包括:介质访问控制头、承载数据字段、帧校验序列和尾比特,本申请实施例在承载数据字段用于承载合并后的数据信息,即承载扩频后的定位信息和通信数据。

将扩频后的定位信息和接收到的通信数据依次填入承载数据字段中,得到如图3所示的数据帧。

在本申请的一个实施例中,定位信息和通信数据均具有各自的优先级。发送扩频后的定位信息和通信数据时,按照优先级从高到低的顺序依次发送。如果定位信息的优先级高于通信数据的优先级,则先发送扩频后的定位信息然后发送通信数据;如果通信数据的优先级高于定位信息的优先级,则先发送优先级高的通信数据。

在本申请另一个实施例中,通信数据可以包括优先级不同的多部分数据,每个部分有各自的优先级。因此,扩频后的定位信息可能处于通信数据之间,在定位信息之前的是优先级高于定位信息的通信数据,定位信息之后是优先级低于定位信息的通信数据。

在本申请一种可能的实现方式中,为了避免定位信息对通信数据造成同频干扰,同一光源的通信数据和扩频后的定位信息利用该光源的不同时隙资源传输;不同光源对应的扩频后的定位信息占用不同频率的相同时序上的时隙资源。

请参见图4,示出了光源的时序资源示意图,光源1~光源3分别采用同一频域资源传输通信数据和定位信息。各个光源对应的扩频后的定位信息占用相同时隙发送出去,如图4所示,光源1~光源3分别利用同一频域的时隙1发送各自对应的扩频后的定位信息,利用时隙2发送通信数据。但是,用于发送扩频后的定位信息的时隙并不固定,例如,光源1~3可以分别利用时隙2发送扩频后的定位信息,利用时隙1发送通信数据。当通信数据包含优先级不同的多部分数据时,可能存在以下情况:光源1~光源3分别利用时隙1发送优先级最高的通信数据部分,利用时隙2发送扩频后的定位信息,利用时隙3发送优先级低于定位信息的通信数据部分。

s140,发射机驱动光源发送合并数据信息;

发射机内的驱动模块根据合并数据信息对应的电信号,分别驱动对应的led光源发送光信号。例如,驱动模块驱动光源1发送携带光源1的定位信息的合并数据信息;驱动模块驱动光源2发送包含光源2的定位信息的合并数据信息。

s150,接收机接收各个光源发送的合并数据信息。

s160,接收机获取各个光源对应的扩频码。

扩频码与光源一一对应,每个光源都具有独一无二的扩频码,而且,任意两个光源的扩频码相互正交或准正交。

接收机内存储有发射机所使用的扩频码,以及各个扩频码所对应的光源编号信息,即,接收机内对应存储光源及扩频码。接收机通过遍历扩频码找到接收到各个光源对应的扩频码。

s170,接收机利用与发送该合并数据信息的光源对应的扩频码,对该合并数据信息中承载的数据进行解扩频,得到定位信息和通信数据。

接收机在解扩频时如果得到的解扩频结果符合定位信息格式,则确定解扩频后的数据是定位信息;如果解扩频后得到噪声信号,则确定解扩频前的数据是通信数据;对合并数据信息进行解扩频后分别得到定位信息和通信数据。

如果采用其它扩频码对扩频后的定位信息进行解扩频,则得到噪声信号。

s180,接收机根据至少三个定位信息及定位信息的信号强度,确定接收机的位置信息。

电信号的信号强度会随着发射距离而衰减,具体的,信号强度反比于光源与接收机之间距离的平方。因此,利用电信号与传输距离之间的关系,能够根据信号强度确定传输距离,即接收机能够根据各个光源发射的定位信号的信号强度确定各个光源与该接收机之间的距离;

然后,根据三点定位算法,利用三个光源的位置(从定位信息中获得),以及,这三个光源与接收机之间的距离,计算得到接收机的坐标位置。

s190,接收机利用各个光源发送的通信数据与发射机进行通信。

接收机将各个光源发送的通信数据进行恢复,得到原始通信数据,并利用原始通信数据与发射机进行通信,此处的恢复过程即解调过程。

本实施例提供的基于可见光通信的定位方法,发射端根据光源的位置信息生成相应的定位信息,并利用扩频技术,将定位信息进行扩频处理;然后,将扩频后的定位信息与通信数据进行合并,得到合并数据信息,最后,驱动光源发送该合并数据信息。接收端利用解扩频技术对接收到的合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据,然后,利用至少三个不同光源的定位信息和定位信息的信号强度对接收机进行定位。该方法利用扩频技术,对不同光源的低速定位信息采用互相正交或准正交的扩频码进行扩频,以实现利用码分方式来区分不同光源的定位信息,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

相应于上述的基于可见光通信的定位方法实施例,本申请实施例还提供了用于实施该方法实施例的设备实施例。

请参见图5,示出了本申请实施例一种发射系统的结构示意图,本实施例中,发射系统至少包括三个发射机;其中,每个发射机均包括:定位信息产生模块110、扩频码产生模块120、扩频模块130、合并模块140、驱动模块150和光源;其中,光源可以是led光源。

定位信息产生模块110,用于根据光源的位置信息生成该光源的定位信息。

在本申请的一个实施例中,根据led光源的坐标位置及该光源的编号生成该led光源的数字定位信息。由于不同led光源的坐标位置和编号不同,产生的定位信息必然不同。例如,led光源1对应定位信息1,led光源2对应定位信息2,led光源3对应定位信息3。

扩频码产生模块120,用于获取与led光源唯一对应的扩频码,任意两个led光源对应的扩频码相互正交。

扩频码产生模块用于为该led光源产生扩频码,且任意两个led光源的扩频码相互正交或准正交。

扩频模块130,用于利用所述扩频码对所述定位信息进行扩频得到扩频后的定位信息。

同一可见光通信系统中不同光源利用同一频域资源发送相同的通信数据,但是,不同光源的定位信息不相同,因此,需要利用不同的扩频码对定位信息进行扩频处理,以实现通过码分方式区分不同光源的定位信息。

扩频模块利用扩频码产生模块所产生的扩频码对定位信息产生模块所产生的定位信息进行扩频,得到扩频后的定位信息。

合并模块140,用于将所述扩频后的定位信息与获得的通信数据以时分方式进行合并,得到合并数据信息。

合并模块将扩频后的定位信息和接收到的通信数据依次填入承载数据字段,并加上帧头等其它字段,得到如图3所示的数据帧。

驱动模块150,用于驱动所述led光源发送所述合并数据信息,以使接收机从所述合并数据信息中获得发送所述合并数据信息的光源的定位信息以及根据至少三个所述定位信息确定所述接收机的位置。

驱动模块根据合并数据信息的电信号,驱动光源发送光信号到信道中。

接收机接收led光源发送的合并数据信息,并利用与发射机一致的扩频码对合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据;然后,接收机利用三个led光源对应的定位信息及定位信息的信号强度确定接收机的位置;以及,利用通信数据与发射机进行通信。

本实施例提供的发射机,根据光源的位置信息生成相应的定位信息,并利用扩频技术,将定位信息进行扩频处理;然后,将扩频后的定位信息与通信数据进行合并,得到合并数据信息,最后,驱动光源发送该合并数据信息。该方法利用扩频技术,对不同光源的低速定位信息采用互相正交或准正交的扩频码进行扩频,即通过码分方式来区分不同的光源的定位信息,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

请参见图6,示出了本申请实施例另一种发射机的结构示意图,本实施例的发射机包括处理器310和存储器320,所述存储器内存储有程序指令,所述处理器310执行所述存储器320内的程序指令实现上述图2所示方法实施例中应用于发射机中的基于可见光通信的定位方法部分。

处理器310执行存储器320中存储的程序指令以实现以下处理流程:

根据光源的位置信息生成所述光源的定位信息;获取与所述光源唯一对应的扩频码,并利用所述扩频码对所述定位信息进行扩频得到扩频后的定位信息,任意两个所述光源对应的所述扩频码相互正交;将所述扩频后的定位信息与获得的通信数据以时分方式进行合并,得到合并数据信息;驱动所述光源发送所述合并数据信息,以使接收机从所述合并数据信息中获得发送所述合并数据信息的光源的定位信息、以及根据至少三个不同光源的定位信息确定所述接收机的位置。

在本申请的一个实施例中,处理器310根据以下方法生成所述光源的定位信息:

获取所述光源的坐标信息和编号;然后,根据所述坐标信息和所述编号,生成数字定位信息。

在本申请的另一个实施例中,所述合并数据信息携带定位标志信息和光源数量信息,所述定位标识信息用于标识当前数据信息中是否包含定位信息,所述光源数量信息用于标识当前可见光通信系统中包含的光源总数。

在本申请的又一个实施例中,处理器310通过以下方法流程合并扩频后的定位信息和通信数据:

将所述通信数据和所述扩频后的定位信息依次填入数据帧的承载数据字段中;以使同一光源对应的所述通信数据和扩频后的定位信息分别通过同一频域上的不同时隙资源传输,以及使各个光源对应的扩频后的定位信息通过相同时隙资源传输。

在本申请的再一个实施例中,处理器310通过以下方法流程得到合并后的数据信息:

分别获取所述通信数据的优先级以及所述定位信息的优先级,其中,所述通信数据包含优先级相同的数据,或者,包括优先级不同的数据;在时序上,按照优先级由高到低的顺序依次将所述通信数据和所述定位信息填入数据帧的承载数据字段中。

本实施例提供的发射机,根据光源的位置信息生成相应的定位信息,并利用扩频技术,将定位信息进行扩频处理;然后,将扩频后的定位信息与通信数据进行合并,得到合并数据信息,最后,驱动光源发送该合并数据信息。该方法利用扩频技术,对不同光源的低速定位信息采用互相正交或准正交的扩频码进行扩频,以实现以码分方式区分不同光源的定位信息,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

请参见图7,示出了本申请实施例一种接收机的结构示意图,接收机可以应用于移动终端(例如,手机)中,用户可以利用手机接收led光源发出的数据信息,然后,根据数据信息确定手机所在的位置。

本实施例的接收机包括三个解扩频支路,能够同时解扩频三个光源发送的合并数据信息;每个支路均包括一个扩频码产生模块和一个解扩频模块;如图7所示,接收机包括:接收模块210、第一扩频码产生模块220、第二扩频码产生模块230、第三扩频码产生模块240、第一解扩频模块250、第二解扩频模块260、第三解扩频模块270、定位模块280和通信模块290。

接收模块210,用于接收来自光源的合并数据信息,该合并数据信息包括定位信息和通信数据。

接收模块可以是光电检测器,接收各个光源发送包含扩频后的定位信息和通信数据的信息。

第一扩频码产生模块220,用于获取与第一合并数据信息对应的第一扩频码。

接收机内对应存储光源及扩频码。接收机通过遍历扩频码找到接收到各个光源对应的扩频码。可以根据发射第一合并数据信息的光源确定该光源所使用的扩频码,并发送给第一解扩频模块。

第二扩频码产生模块230,用于获取与第二合并数据信息对应的第二扩频码。

第三扩频码产生模块240,用于获取与第三合并数据信息对应的第三扩频码。

第二扩频码产生模块和第三扩频码产生模块利用与第一扩频码相同的方法获得扩频码,此处不再赘述。

第一解扩频模块250,用于利用第一扩频码对第一合并数据信息进行解扩频,得到第一定位信息和通信数据。

第一解扩频模块利用第一扩频码对第一合并数据信息进行解扩频,如果解扩频后的信息符合定位信息格式,则表明该信息是定位信息;如果解扩频后的信息是噪声信号,则表明该信息是通信数据;解扩频得到定位信息后,确定除定位信息之外的其它位置的数据均是通信数据。

第二解扩频模块260,用于利用第二扩频码对第二合并数据信息进行解扩频,得到第二定位信息和通信数据。

第三解扩频模块270,用于利用第三扩频码对第三合并数据信息进行解扩频,得到第三定位信息和通信数据。

三个解扩频模块将解扩频得到的通信数据发送给通信模块,将得到的定位信息发送给定位模块。

定位模块240,用于根据定位信息的信号强度和定位信息,确定所述接收机的位置信息。

定位模块240接收三个解扩频模块发送的定位信息,分别利用三个定位信息的信号强度确定三个光源与接收机之间的距离,然后,根据三点定位算法,利用三个光源的定位信息(即,三个光源的位置)及三个光源与接收机之间的距离,计算得到接收机的位置信息。

通信模块250,用于利用所述通信数据与发送所述合并数据信息的发射机进行通信。

通信模块接收到三个解扩频模块发送的通信数据,然后对通信数据进行解调得到原始的通信数据,并利用原始的通信数据与发射机进行通信。

本实施例提供的接收机,利用解扩频技术对接收到的合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据,然后,利用定位信息和定位信息信号强度对接收机进行定位;利用通信数据与发射机进行通信,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

请参见图8,示出了本申请实施例另一种接收机的结构示意图,如图8所示,该接收机包括接收器410、处理器420和存储器430。

所述接收器410,用于接收来自光源的合并数据信息,该合并数据信息包括定位信息和通信数据。

存储器430中存储有程序指令,其中,存储器430包括第一存储器和第二存储器,其中,第一存储器为内存储器用于存储程序指令,第二存储器用于存储数据。

处理器420,用于执行存储中存储的程序指令,利用与所述光源对应的扩频码对接收到的合并数据信息进行解扩频,得到所述光源的定位信息和通信数据;并利用至少三个不同光源的定位信息及所述定位信息的信号强度,确定所述接收机的位置信息;利用所述通信数据与发送所述合并数据信息的发射机进行通信。

在本申请的一个实施例中,处理器420通过以下流程获得定位数据和通信数据:

获取所述合并数据信息中的待解扩频数据;然后,利用所述扩频码对所述待解扩频数据进行解扩频;如果解扩频得到噪声,则确定所述待解扩频数据是通信数据;如果解扩频得到的数据符合定位信息格式,则确定解扩频后的数据是定位信息。

在本申请的另一个实施例中,处理器420通过以下流程确定接收机的位置:

利用所述定位信息的信号强度确定发送所述定位信息的光源与所述接收机之间的距离;依据三点定位算法,利用所述至少三个不同光源的定位信息以及所述至少三个不同光源与所述接收机之间的距离,确定所述接收机的坐标位置。

本实施例提供的接收机,利用解扩频技术对接收到的合并数据信息进行解扩频,得到定位信息和通信数据,然后,利用定位信息和定位信息信号强度对接收机进行定位;利用通信数据与发射机进行通信,不需要单独部署定位光源,没有增加可见光定位功能的成本;而且,不会影响通信效率。

在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如,同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如,红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,dvd)、或者,半导体介质(例如,固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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