一种光通信系统及一种光通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种光通信系统及一种光通信方法。
【背景技术】
[0002]市面上现有的LED照明灯具等产品，全部只是提供场所所需的功能照明需求，想要上网的话，必须要么用到大家熟知的光纤传输，得拉线、布网，要么用到如蓝牙、W1-F1、WiMax和LTE等无线传输皆具是电磁波，可能危害人体健康或干扰电子仪器的运作，比如医院和飞机等应用——这种场合下射频可能干扰生命攸关的设备中的信号。因为无线电波传输，设备功率越来越大，局部电磁辐射势必增强；无线信号穿墙而过，网络信息不安全。并且不够在医院、飞机等场所正常使用。
[0003]因此发明一种带有可见光通信技术(即可见光通信技术(Visible LightCommunicat1ns, VLC)的LED灯具，可见光通信能够同时实现照明与通信的功能，具有传输数据率高，保密性强，无电磁干扰，无需频谱认证等优点，是理想的室内外高速无线接入方案之一。
[0004]另一方面，光谱比无线电频谱约大一万倍，具有更大的带宽和更高的速度，设置可见光通信网络几乎不需要新的基础设施，可同时满足照明与通信的需求。因此，带有可见光通信的LED灯具将在未来的通信领域中将会占据重要的地位，并将大大地推动信息化社会的发展。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对上述公共场合中无线信号传输安全以及无线信号辐射的问题，提供一种光通信系统及一种光通信方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种光通信系统，包括一个无线发射装置以及至少一个信息接收终端，
[0007]所述无线发射装置包括可见光发射单元、以及红外接收单元；每一个所述信息接收终端包括可见光接收单元、以及红外发射单元；
[0008]所述可见光发射单元用于发射可见光信号至所述可见光接收单元；
[0009]所述可见光接收单元用于接收所述可见光信号；
[0010]所述红外发射单元用于发射红外信号至所述红外接收单元；
[0011 ] 所述红外接收单元用于接收所述红外信号。
[0012]在本发明所述的系统中，所述可见光发射单元包括可见光调制电流发生器、与所述可见光调制电流发生器电性连接的可见光差分驱动器及与所述可见光差分驱动器电性连接的光源发生器；
[0013]所述可见光电流发生器用于调制所述可见光差分驱动器的工作电流；
[0014]所述可见光差分驱动器用于依据所述工作电流调整所述光源发生器的工作状态；
[0015]所述光源发生器用于依据所述工作状态产生所述可见光信号。
[0016]在本发明所述的系统中，所述可见光接收单元包括光电探测器、与所述光电探测器电性连接的前置放大器、与所述前置放大器电性连接的主放大器、与所述主放大器电性连接的均衡器、与所述均衡器电性连接的判别器、与所述判别器电性连接的解码器；
[0017]所述光电探测器用于将所述可见光信号转化为原始电信号；
[0018]所述前置放大器用于将所述原始电信号放大为前置放大信号；
[0019]所述主放大器用于将所述前置放大信号放大为电平放大信号；
[0020]所述均衡器用于对所述电平放大信号进行波形均衡处理；
[0021]所述判别器用于对进行均衡处理后的所述电平放大信号进行电平判别，以得到判别信号；
[0022]所述解码器用于对所述判别信号进行解码以接收所述可见光信号。
[0023]在本发明所述的系统中，所述判别器还与所述前置放大器电性连接，所述判别器还用于提取所述前置放大信号的时钟信号以进行电平判别。
[0024]在本发明所述的系统中，所述前置放大器包括跨阻放大器、与所述跨阻放大器电性连接的差分信号转换器、以及与所述差分信号转换器电性连接的差分放大输出单元；
[0025]所述跨阻放大器用于放大所述原始电信号；
[0026]所述差分信号转换器用于将放大后的原始电信号转换为差分信号；
[0027]所述差分放大输出单元用于将所述差分信号转换为所述前置放大信号。
[0028]在本发明所述的系统中，所述主放大器包括输入缓冲器、与所述输入缓冲器电性连接的多级放大器、以及与所述多级放大器电性连接的输出缓冲单元。
[0029]在本发明所述的系统中，所述前置放大器与所述主放大器进行阻容耦合。
[0030]在本发明所述的系统中，所述红外发射单元包括红外调制电流发生器、与所述红外调制电流发生器电性连接的红外差分驱动器及与所述红外差分驱动器电性连接的红外发生器；
[0031]所述红外调制电流发生器用于调制所述红外差分驱动器的工作电流；
[0032]所述红外差分驱动器用于依据所述工作电流调整所述红外发生器的工作状态；
[0033]所述红外发生器用于依据所述工作状态产生所述红外信号。
[0034]在本发明所述的系统中，所述红外接收单元包括红外探测单元、与所述红外探测单元电性连接的集成电路；
[0035]所述红外探测单元用于将所述红外信号转化为原始电信号；
[0036]所述集成电路用于识别所述原始电信号以接收所述红外信号。
[0037]本发明的另一方面，提供一种光通信方法，提供一个无线发射装置以及至少一个信息接收终端，该方法包括以下步骤:
[0038]S1、所述无线发射装置发射一可见光信号至所述信息接收终端；
[0039]S2、所述信息接收终端接收所述可见光信号；
[0040]S3、所述信息接收终端响应所述可见光信号并返回一红外信号至所述无线发射装置；
[0041]S4、所述无线发射装置接收所述红外信号。
[0042]实施本发明的一种光通信系统及一种光通信方法，具有以下有益效果:采用可见光作为下行链路传输波段，采用红外光作为上行链路传输波段，可见光安全性好、通信安全可靠、信道带宽大、传输速率高，此外，两者传输不会相互干扰。
【附图说明】
[0043]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0044]图1为本发明提供的光通信系统框图；
[0045]图2为本发明提供的光通信系统示意图；
[0046]图3为本发明提供的可见光发射单元的结构示意图；
[0047]图4为本发明提供的可见光接收单元的框图；
[0048]图5为前置放大器的结构示意图；
[0049]图6为主放大器的结构示意图；
[0050]图7为前置放大器与主放大器的连接示意图；
[0051]图8为本发明提供的红外发射单元的结构示意图；
[0052]图9为本发明提供的红外接收单元的结构示意图；
[0053]图10为本发明提供的光通信方法流程图。
【具体实施方式】
[0054]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0055]本发明通过在公共场合安装一无线发射装置1，通过发射可见光信号至多个用户所持有的信息接收终端2中，同时，信息接收终端2返回一红外信号至无线发射装置1，从而无线发射装置1达到无线路由分发信息的效果。本发明所提供的方案不仅较传统的无线通信方式具有更大的带宽，还增加了信号传输的安全性。
[0056]图1为本发明提供的光通信系统框图，如图1所示，该系统包括一个无线发射装置1以及至少一个信息接收终端2，通过可见光通信，将信息从无线发射装置1中发射至至少一个信息接收终端2中，可见光通信技术是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的，将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。
[0057]故所述无线发射装置1包括可见光发射单元11、以及红外接收单元12 ;每一个所述信息接收终端2包括可见光接收单元21、以及红外发射单元22 ；
[0058]所述可见光发射单元11用于发射可见光信号至所述可见光接收单元；所述可见光接收单元21用于接收所述可见光信号；所述红外发射单元22用于发射红外信号至所述红外接收单元12 ;所述红外接收单元12用于接收所述红外信号。
[0059]例如:通过产生发射电信号，比如“1”、“0”，控制对应的LED灯具发出对应的光信号，该信号可以通过从互联网上获取，也可以自行通过控制电路产生，因为LED灯具提供可见光通信为零电磁波、零辐射的无线技术，而LED灯则非常适合做可见光通信的光源，在照明的同时实现较高速率的光通信。其实LED发