基于fpga的led通信和照明系统的制作方法

文档序号:10922898阅读:487来源:国知局
基于fpga的led通信和照明系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了基于FPGA的LED通信和照明系统,包括A/D转换模块、FPGA编解码模块、LED发射模块、光电探测接收模块,以及D/A转换模块;其中,A/D转换模块的输入端与信号源连接,编码模块的输出端与LED发射模块的输入端相连接,光电探测接收模块的输出端与解码模块相连接,解码模块的输出端与D/A转换模块相连接。通过自由空间传递信息,不受电磁干扰,实现了基于可见光信号的信息传输,可以进行大容量、高速率的短距离通信服务。
【专利说明】
基于FPGA的LED通信和照明系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信技术领域,特别是涉及基于FPGA的LED通信和照明系统。
【背景技术】
[0002]可见光无线通信技术是随着白光LED照明技术的发展建立起来的无线光通信技术,是基于白光LED器件的无线光通信技术。而白光LED器件具有低功耗、高使用寿命和绿色环保等优点,其输出光功率和驱动电流具有高响应灵敏度,能够实现高速数据通信。利用白光LED器件的高速响应特性,在光源照明的同时,利用数据输出模块和辅助电路,可以高速调制器件的输出电流,通过输出光强的改变进行信息发送。
[0003]可见光无线通信技术能够和目前的无线通信系统实现融合。随着LED产业的兴起和迅速的发展,半导体照明将取代传统的照明。可见光波长380nm至780nm是新的频谱资源,不受复杂电磁干扰影响,在照明的同时能够实现泛在通信,无限制的频谱资源能够提供大容量的通信服务,在机场、车站、医院、商场和水下等特殊场合下应用前景广阔。

【发明内容】

[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够不受电磁干扰,实现大容量、高速率的短距离通信服务的基于FPGA的LED通信和照明系统。
[0005]为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:
[0006]包括A/D转换模块、编码模块、LED发射模块、光电探测接收模块、解码模块,以及D/A转换模块;其中,A/D转换模块的输入端与信号源连接,A/D转换模块的输出端与编解码模块的输入端连接,编码模块的输出端与LED发射模块的输入端相连接,光电探测接收模块的输出端与解码模块相连接,解码模块的输出端与D/A转换模块相连接。
[0007]所述编码模块为进行信号调制的FPGA编码器。
[0008]所述LED发射模块为LED驱动电路以及LED灯阵列。
[0009]所述光电探测接收模块包括接收过载波信号的硅光电池光接收装置,硅光电池光接收装置的输出端与解码模块相连接。
[0010]所述硅光电池光接收装置的输出端上连接有硅光电池接收电路,硅光电池接收电路与解码模块相连接,其中,硅光电池接收电路包括与硅光电池光接收装置输出端相连接的二级放大电路,该二级放大电路的输出端与解码模块相连接。
[0011 ]所述解码模块为FPGA解码器。
[0012]现有技术比较,本实用新型具有以下优点:
[0013]本实用新型提供了基于FPGA的LED通信和照明系统,利用白光LED可用做通信光源,并通过可见光载波信号进行接收,通过自由空间传递信息,实现了白光LED的信号传输和接收,避免了环境变化对信号传输带来的干扰,另外,由于白光LED能够提供稳定的照明,并且非常常见,因此,白光LED通信传输能够有效的节约能源,并为用户体验带来便利,进一步的为宽带高速数据接入的信号光源建立基础。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的电路原理图;
[0015]图2为本实用新型的接收端光电探测接收模块中的二级放大电路的原理示意图;
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实例,对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0017]如图1所示,本实用新型的基于FPGA的LED通信和照明系统,包括A/D转换模块、编码模块、LED发射模块、光电探测接收模块、解码模块,以及D/A转换模块;其中,A/D转换模块的输入端与信号源连接,A/D转换模块的输出端与编解码模块的输入端连接,编码模块的输出端与LED发射模块的输入端相连接,光电探测接收模块的输出端与解码模块相连接,解码模块的输出端与D/A转换模块相连接。其中,所述LED发射模块包括LED驱动电路以及LED灯阵列。所述编码模块为进行信号调制的FPGA编码器。所述光电探测接收模块包括接收过载波信号的硅光电池接收装置,光电探测接收模块的输出端与解码模块相连接。所述硅光电池接收装置的输出端上连接有二级放大电路,该二级放大电路与解码模块相连接,所述解码模块为FPGA解码器。
[0018]具体的实施过程为:
[0019]采用专用的A/D采样模块进行信号采集,在FPGA中进行编码,经过电路放大由LED发送光信息,由光电探测接收模块接收,经处理后进入FPGA进行解码,最后再由专用D/A输出信号波形。
【主权项】
1.基于FPGA的LED通信和照明系统,包括:A/D转换模块、编码模块、LED发射模块、光电探测接收模块、解码模块,以及D/A转换模块;其中,A/D转换模块的输入端与信号源连接,A/D转换模块的输出端与编解码模块的输入端连接,编码模块的输出端与LED发射模块的输入端相连接,光电探测接收模块的输出端与解码模块相连接,解码模块的输出端与D/A转换模块相连接。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的LED通信和照明系统,其特征在于:所述LED发射模块包括LED驱动电路和LED灯阵列。3.如权利要求1或2所述的基于FPGA的LED通信和照明系统,其特征在于:所述编码模块为进行信号调制的FPGA编码器。4.如权利要求1所述的基于FPGA的LED通信和照明系统,其特征在于:所述光电探测接收模块包括接收过载波信号的硅光电池光接收装置,硅光电池光接收装置的输出端与解码模块相连接。5.如权利要求4所述的基于FPGA的LED通信和照明系统,其特征在于:所述硅光电池光接收装置的输出端上连接有二级放大电路,该二级放大电路与FPGA解码模块相连接。6.如权利要求1或4所述的基于FPGA的LED通信和照明系统,其特征在于:所述解码模块为FPGA解码器。
【文档编号】H04B10/69GK205610645SQ201620453514
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】刘建才, 兰春虎, 孔露倩
【申请人】南京大学
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1