一种可见光跳频通信收发装置的制造方法_2

文档序号:9754157阅读:来源:国知局
进制数编码成表格相应条目行的S1列、S2列、S3列、 Sm列、Sn-Ι列、Sn列的列的η个4位二进制数,S1列、S2列、S3列、Sm列、Sn-Ι列、Sn列的各列的 数值分别用作驱动器驱动η路通信线路的信号输出。S1列的数值用于驱动第1路通信线路上 的第1个光发射天线的LED;S2列的数值用于驱动第2路通信线路上的第2个光发射天线的 LED; S3列的数值用于驱动第3路通信线路上的第3个光发射天线的LED;依次类推。
[0037] 装置的解码过程如下:
[0038]在接收端,解码器对于判决器输出的η个4位二进制数,在有效编解码表中找到相 对应的编解码条目的R1列、R2列、Rm列、Rn-Ι列、Rn列的η列的数值,并由此确定所对应的编 解码条目。再根据约定的发射端输入数据与有效编解码表中各条目之间的对应关系。解码 出接收端的接收数据输出。
[0039] R1列、R2列、Rm列、Rn-Ι列、Rn列的η列的数值为接收端的η路通信线路上的η个光接 收天线接收到发射端发出的光信号并经过判决器处理后的输出。其中,R1列为第1路通信线 路的判决器输出,R2列为第2路通信线路的判决器输出,R3列为第3路通信线路的判决器输 出,R4列为第4路通信线路的判决器输出,以此类推。
[0040]其中,R1列为第1路、第2路、第m路、第η-1路、第η路的η路通信线路的发射端发出的 光信号的叠加后的判决器输出。R2列为第1路和第2路的2路通信线路的发射端发出的光信 号的叠加后的判决器输出。Rm列为第1路和第m路的2路通信线路的发射端发出的光信号的 叠加后的判决器输出。Rn列为第1路和第η路的2路通信线路的发射端发出的光信号的叠加 后的判决器输出。
[0041] 本发明装置利用可见光的不同波长能够叠加、分解的独有特性,将跳频技术移植 到可见光通信中,实现了编码信号在多个不同波长的可见光上加载和跳变,让通信具有较 强的隐蔽性、抗干扰性,一定程度上了提高了可见光通信的安全性。
【附图说明】
[0042] 图1为本发明实施例的装置结构框图。
[0043] 图中标记:1-发射控制器;2-编码器;3-驱动器;4-光发射天线组;5-光接收天线 组;6-判决器;7-解码器;8-接收控制器。
【具体实施方式】
[0044] 实施例1:
[0045] -种可见光跳频通信收发装置,该装置包括发射端和接收端。发射端包括:发射控 制器1、编码器2、驱动器3、光发射天线组4。光发射天线组4有3个光发射天线,每一个光发射 天线都有:发射滤镜、LED;接收端包括:接收控制器8、解码器7、判决器6、光接收天线组5;光 接收天线组5有3个光接收天线,每一个光接收天线都有:接收滤镜、光电接收器。
[0046] 发射控制器1与编码器2电连接;驱动器3分别与光发射天线组4、编码器2电连接。
[0047] 接收控制器8与解码器7电连接;判决器6分别与光接收天线组5、解码器7电连接。
[0048] 发射滤镜和接收滤镜都采用带通滤镜。带通滤镜只能通过某个波长范围内的光, 用于滤除掉这个波长范围以外的光。光发射天线和光接收天线的光信号通带,取决于所使 用的带通滤镜的通带范围,即取决于带通滤镜可通过的光波长范围。
[0049]光发射天线组4满足条件:第1个光发射天线的光信号通带包括可见光范围,第2 个、第3个光发射天线的光信号通带都是第1个的子集,且第2个、第3个的各光发射天线的光 信号通带没有交集。发射控制器1,用于从外部设备获取数据,并将获取的数据按照4位二进 制一组的半个字节为单位划分,并每次向编码器2输出半个字节的数据。
[0050] 编码器2,将一个由发射控制器1输入的4位二进制数,并编码成一组3个的4位二进 制数,再输出这3个4位二进制数到驱动器3。
[0051] 驱动器3,用于根据编码器2输出的3个4位二进制数的"Γ和"0"信号,驱动3路通信 线路上的光发射天线,以LED的亮、灭这两种状态分别表示T和"0"。
[0052] 驱动器3,将编码器2输出的一组3个4位二进制数,分别用于驱动3路光发射天线; 在用每个由编码器2输入的4位二进制数驱动光发射天线时,将这个4位二进制数按照自左 到右的顺序,每一个时钟周期输出一位,依次用于驱动LED。
[0053] 光发射天线,用于在驱动器3控制下,用LED的亮、灭两种状态,产生光信号,并经过 发射滤镜过滤后,以某一个波长范围的光信号发送出去。
[0054] 光接收天线,用于接收来自发射端发出的光信号。
[0055] 光接收天线组5满足条件:每个光接收天线的光信号通带都不同。第1个光接收天 线的光信号通带包括可见光范围,第2个、第3个光接收天线的光信号通带都是第1个的子 集,且第2个、第3个的各光接收天线的光信号通带没有交集。第1个光接收天线的光信号通 带,又是第1个发射滤镜光信号通带的子集,第2个光接收天线的光信号通带,又是第2个发 射滤镜信号通带的子集,第3个光接收天线的光信号通带,又是第3个发射滤镜光信号通带 的子集。
[0056] 光电接收器,用于接收经接收滤镜过滤后的光信号,并转换成模拟电信号输出。
[0057] 判决器6,用于接收光电接收器输出的模拟电信号,并转换为数字信号输出,对于 每个光电接收器,都可以在每一个接收时钟周期,输出一个判决的数字信号。
[0058] 解码器7,用于将判决器6输出的数字信号还原成一组3个的4位数,并将该3个的4 位数解码成一个4位二进制数,并输出。
[0059] 接收控制器8,用于将解码器7的输出还原成原数据,并将接收并还原出的原数据 输出到外部设备。
[0060] 光发射天线组4的3个光发射天线,与光接收天线组5的3个光接收天线,按照光信 号的通带一一对应,构成3个通信线路。
[0061 ] 编码器2和解码器7的编解码方法为:
[0062] 将每个通信线路用一个2位二进制表示,3个线路就得到3个2位二进制数:a6a5、 a4a3、a2ai,因此,第1个天线对应a2ai,第2个天线对应a4a3,第3个天线对应a6a5。对于3个2位 二进制数:a6a5、a4a3、a2ai,都有00、01、10、11四种情况,然后对a6、a5、a4、a3、a2、ai进行编码, 当ai = 0时,编码成二进制数01;当ai= 1时,编码成二进制数10。即,ai ai-1的四种情况就对 应得到 4个4位二进制 0101、0110、1001、1010,i = {l,2,3,4,5,6}。
[0063] 3个通信线路对应的3个ai ai-i,可以得到一组3位的二进制组合A = a6、a5、a4、a3、 a2、ai,由于每个ai ai-1有00、01、10、11四种组合,因此就有26 = 64条编解码规则。
[0064] 每一条编解码规则有一组31、52、53,以及1?1、1?2、1?。其中,51为第1个线路的发送 码,S2为第2个线路的发送码,S3为第3个线路的发送码;R1为第1个线路的接收码,R2为第2 个线路的接收码,R3为第3个线路的接收码。
[0065] 每一个Si为a2i 得到的4个4位二进制0101、0110、1001、1010的四种组合之一。 R1为同一条编解码规则中的S1、S2、S3的每一位的3进制加和。对于剩在26条编解码规则中, 找出有效编解码规则,构建有效编解码表,方法为:
[0066] 第1步:在26条编解码规则中,首先筛选出AAAA型的RUAAAA型表示R1的4位数都相 等,如果没有AAAA型的R1,则进入第2步,否则进入第3步。
[0067] 第2步:在26条编解码规则中,筛选出ABAB型的RUABAB型表示R1的4位数中,第1、3 位一样,第2、4位一样,同时,第1位和第2位数值相差1,即|A-B|的绝对值为1,并进入第3步。
[0068] 第3步:在经过第一步或第二步筛选出的各条编解码规则中,筛选R2、R3中AAAA型 最多的那些编解码规则,由于1?2 = 31+32、1?3 = 31+33,即筛选出1?2或1?中的各4位二进制数 有1111的条目。
[0069] 第4步:将经过第3步筛选出来的各条编解码规则,汇总并列成有效编解码表。表格 至少包括的列有:S1、S2、S3,W&R1、R2、R3。
[0070] 编码器2和解码器7的编解码规则,参照表1。表格的第一行为各列的列号;第一列 为各行的行号。
[0071] 表1有效编解码规则
[0072]
[0073] 在本例中,采用静态对应:将发射控制器1输出的4位二进制数据的对应到在有效 编码表中的16个条目。表1中的Bin列为发射控制器1转换后输入到编码器2的16个4位二进 制,Hex列为Bin列所对应的16进制数。编码器2将Bin列的每个4位二进制数编码成表1中相 应行的S1列、S2列、S3列的三个4位二进制,S1列、S2列、S3列三列的数值分别用作驱动器3驱 动3路通信线路的信号输出。S1列的数值用于驱动第1路通信线路上的第1个光发射天线的 LED;S2列的数值用于驱动第2路通信线路上的第2个光发射天线的LED;S3列的数值用于驱 动第3路通信线路上的第3个光发射天线的LED。
[0074] R1列、R2列、R3列三列分别为接收
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