融合ook调制和ofdm调制的可见光通信方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及数字信号传输技术领域，特别涉及一种融合OOK调制和OFDM调制的可 见光通信方法及装置。
【背景技术】
[0002] VLC(VisibleLightCommunication，可见光通信）是一种在LED照明的基础上实 现无线通信的技术手段，利用光源发出肉眼无法察觉的高频信号来传输信息。以其频谱宽、 绿色节能、深度覆盖、可与照明有机结合的特点而具有良好的发展前景。
[0003] 可见光通信中，常用的调制方式有OOK(On-OffKeying，二进制启闭键控）调制、 PPM(PulsePositionModulation，脉冲位置调制）调制、DMT(DiscreteMulti-Tone，离散 多音频）调制以及 0FDM(0rthogonalFrequencyDivisionMultiplex，正交频分复用）调 制等。其中，通断键控（ON-OffKeying，00K)是一种实现简单、电路设计复杂度低的调制方 式，能够实现低成本低数据率调制。OFDM技术具有频谱效率高、灵活多址、实现复杂度最低 的优点，同时可以很好地对抗多径信道干扰，是一种高数据率调制方式。
[0004] 为了将两种调制方法融合到一起，使得在低数据率传输的同时也能支持高数据率 传输。现有方法采用多层调制，利用00K调制作为第一层调制，利用OFDM调制作为第二层 调制，在接收端通过频分的方式在频域将两者分开。
[0005] 然而，一方面，由于00K调制深度通常比较大，在00K调制的脉冲"1"上加载正的 OFDM信号，容易使信号幅度过大，进入系统非线性区，产生截顶的现象，恶化系统性能。另一 方面，现有的方法，只在00K调制发送" 1"信号时，传输OFDM信号，在00K调制发送" 0 "信 号时不发送OFDM信号，因而，没有充分利用信道资源。
【发明内容】
[0006] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
[0007] 为此，本发明的一个目的在于提出融合00K调制和OFDM调制的可见光通信方法， 该方法能够融合00K调制和OFDM调制，支持不同类型接收机的解调，同时能够提高传输速 率与信道资源利用率。
[0008] 本发明的第二个目的在于提供一种融合00K调制和OFDM调制的可见光通信装置。
[0009] 为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种融合00K调制和OFDM 调制的可见光通信方法，包括以下步骤：Sl:接收外部提供的待融合的00K信号和待融合的 OFDM信号；S2 :将所述00K信号和OFDM信号进行时间同步；S3 :对时间同步后的所述00K信 号和OFDM信号进行信号叠加，以得到叠加信号，其中，信号叠加的方式为：判断所述00K信 号的逻辑状态，当所述00K信号的逻辑状态为1时，将对应的所述OFDM信号的正信号置零， 负信号不变，并将得到的非正的OFDM信号加载到逻辑状态为1的所述00K信号上，当所述 00K信号的逻辑状态为0时，将对应的所述OFDM信号的负信号置零，正信号不变，并将得到 的非负的OFDM信号加载到逻辑状态为0的所述00K信号上；S4 :将所述叠加信号调制到可 见光驱动电流上，以得到可见光通信信号，并发送所述可见光通信信号。
[0010] 根据本发明实施例的融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信方法，能够融合OOK 调制和OFDM调制，即在支持低成本低数据率调制的同时，支持频谱效率较高的OFDM调制， 且支持不同类型接收机的调节，同时能够提高传输速率与信道资源利用率。同时，该方法能 避免信号叠加时的信号幅度过高、信道资源利用率不足的问题。
[0011] 另外，根据本发明上述实施例的融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信方法还可 以具有如下附加的技术特征：
[0012] 在一些示例中，所述待融合的OFDM信号只在奇数子载波上传输数据，偶数子载波 置零。
[0013] 在一些示例中，所述待融合的OFDM信号满足Hermitian对称结构。
[0014] 在一些示例中，所述待融合的OOK信号的单个逻辑状态的持续时长大于所述OFDM 信号帧时长。
[0015] 在一些示例中，所述待融合的OOK信号的单个逻辑状态的持续时长为所述OFDM信 号帧时长的整数倍。
[0016] 在一些示例中，所述步骤S2中的时间同步具体包括：当所述OOK信号和OFDM信号 来源时钟不同步时，利用电力线上的50Hz或60Hz工频信号进行同步。
[0017] 在一些示例中，所述步骤S2中的时间同步，进一步包括：当所述OOK信号和OFDM信号来源时钟同步时，执行所述步骤S3。
[0018] 在一些示例中，在所述步骤S3中，所述OFDM信号的最大幅度小于或等于所述OOK 信号的幅度。
[0019] 在一些示例中，所述可见光通信信号的最小信号幅度为0,最大信号幅度为LED最 大线性工作电流。
[0020] 此外，本发明第二方面的实施例还提供了一种融合OOK调制和OFDM调制的可见光 通信装置，包括：信号接收模块，用于接收外部提供的待融合的OOK信号和待融合的OFDM信 号；信号同步模块，用于将所述OOK信号和OFDM信号进行时间同步；信号融合模块，对时间 同步后的所述OOK信号和OFDM信号进行信号叠加，以得到叠加信号，其中，信号叠加的方式 为：判断所述OOK信号的逻辑状态，当所述OOK信号的逻辑状态为1时，将对应的所述OFDM 信号的正信号置零，负信号不变，并将得到的非正的OFDM信号加载到逻辑状态为1的所述 OOK信号上，当所述OOK信号的逻辑状态为0时，将对应的所述OFDM信号的负信号置零，正 信号不变，并将得到的非负的OFDM信号加载到逻辑状态为0的所述OOK信号上；信号发送 模块，用于将所述叠加信号调制到可见光驱动电流上，以得到可见光通信信号，并发送所述 可见光通信信号。
[0021] 根据本发明实施例的融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信装置，能够融合OOK 调制和OFDM调制，即在支持低成本低数据率调制的同时，支持频谱效率较高的OFDM调制， 且支持不同类型接收机的调节，同时能够提高传输速率与信道资源利用率。同时，该装置能 避免信号叠加时的信号幅度过高、信道资源利用率不足的问题。
[0022] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0023] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0024] 图1是根据本发明一个实施例的融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信方法的 流程图；
[0025] 图2是根据本发明一个实施例的融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信方法中 的发送信号示意图；
[0026] 图3是根据本发明一个实施例融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信方法中的 信号融合示意图；以及
[0027] 图4是根据本发明一个实施例的融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信装置的 结构框图。
【具体实施方式】
[0028] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0029] 以下结合附图描述根据本发明实施例的融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信 方法及装置。
[0030] 图1是根据本发明一个实施例的融合OOK调制和OFDM调制的可见光通信方法的 流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0031] 步骤Sl:接收外部提供的待融合的OOK信号和待融合的OFDM信号，例如图2所 示。其中，在本发明的一个实施例中，待