一种可见光通信系统及方法
【技术领域】
[0001]本申请主要涉及光通信领域，更具体地说是涉及一种可见光通信系统及方法。
【背景技术】
[0002]在通信传输的整个系统和传输过程中，光通信系统作为最基本、最重要的组成部分，其实际上是一种以光波为传输媒介的通信技术，具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点，按照不同的划分标准，可以将光通信划分为不同类型，如按照波长可分为红外光通信、可见光通信和紫外光通信，按照传输媒介可分为有线光通信(如光纤通信)和无线光通信等等，根据应用场景的不同，选用相应的光通信技术。
[0003]其中，可见光通信技术(Visible Light Communicat1n，VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体，无需光纤等有线信道的传输介质，在空气中直接传输光信号的通信方式，可见，其实现了绿色低碳、近乎零耗能通信，还能够有效避免无线电通信电磁信号的泄露等缺陷，未来将会与WIF1、3G、4G，甚至5G等通信技术交互融合，在物联网、家庭、航空、交通运输、室内导航以及井下作业等领域带来创新应用和价值体验。
[0004]在现有的可见光通信系统中，通常都是利用光电二极管(Photo-D1de，PD)作为将光信号转变成电信号光探测器，然而，当需要长距离进行光传输，尤其是微弱光的传输过程中，通常都会因为现有的这种光探测器灵敏度不够，功耗高且响应速度慢等问题，而影响其探测效率，进而影响数据传输速率以及可靠性，甚至会导致数据无法正常传输。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种可见光通信系统及方法，解决了现有的可见光通信中的光探测器灵敏度不够、功耗高且响应速度慢，从而影响其探测效率，进而影响数据传输速率及可靠性，甚至会导致数据无法正常传输的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案:
[0007]—种可见光通信系统，所述系统包括:
[0008]信号发生器，用于基于接收到的输入信号，产生相应的可见光信号；
[0009]单光子雪崩二极管探测器，用于检测所述可见光信号中的当前光子数；
[0010]信号解调器，用于接收所述单光子雪崩二极管探测器发送的所述当前光子数，将所述当前光子数与判决门限值进行比较，并基于比较结果，解调出与所述输入信号对应的输出信号。
[0011]优选的，所述信号发生器包括:
[0012]信号转换电路，用于将接收到的输入信号转换为相应的模拟信号；
[0013]LED模组，用于在所述模拟信号的控制下产生可见光信号。
[0014]优选的，所述系统还包括:
[0015]光传输信道，用于将所述信号发生器产生的所述可见光信号传输至所述光子雪崩二极管探测器的第一范围。
[0016]优选的，所述系统还包括:
[0017]信号驱动装置，用于利用预设程序产生所述输入信号，并发送至所述信号发生器。
[0018]优选的，所述系统还包括:
[0019]提示装置，用于在所述单光子雪崩二极管探测器所得所述当前光子数满足预设要求时，输出相应的提示信息。
[0020]优选的，所述信号驱动装置具体为移动终端，用于利用MATLAB软件产生OOK信号，并发送至所述信号发生器。
[0021]—种可见光通信方法，应用于如上所述的可见光通信系统，所述方法包括:
[0022]基于接收到的输入信号，产生相应的可见光信号；
[0023]检测所述可见光信号中的当前光子数，并将所述当前光子数与判决门限值进行比较；
[0024]基于比较结果，解调出与所述输入信号对应的输出信号。
[0025]优选的，所述基于接收到的输入信号，产生相应的可见光信号，包括:
[0026]将接收到的输入信号转换为相应的模拟信号；
[0027]利用所述模拟信号控制所述可见光通信系统的LED模组产生相应的可见光信号。
[0028]优选的，所述输入信号具体为OOK信号，则所述方法还包括:
[0029]利用MATLAB软件产生所述OOK信号。
[0030]优选的，在所述检测所述可见光信号中的当前光子数之前，所述可见光信号以光束方式发射到所述可见光通信系统的单光子雪崩二极管探测器上。
[0031]由此可见，与现有技术相比，本申请提供了一种可见光通信系统及方法，在信号发生器基于接收到的输入信号，产生相应的可见光信号后，本申请将利用单光子雪崩二极管探测器检测该可见光信号中的当前光子数，并由信号解调器将该当前光子数与预设门限进行比较后，基于比较结果，解调出相应的输出信号，以满足后续器件的需求。由此可见，与现有的可见光通信系统相比，本申请利用单光子雪崩二极管作为可见光通信系统的光探测器，不仅加快了响应速度和降低了功耗，而且大大提高了探测可见光信号的灵敏度，尤其是对微弱光的长距离传输的应用场景，保证了探测效率以及数据传输的可靠性，避免了数据无法正常传输的情况的发生。
【附图说明】
[0032]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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请提供的一种可见光通信系统实施例的结构示意图；
[0034]图2为本申请提供的另一种可见光通信系统实施例的结构示意图；
[0035]图3为本申请提供的又一种可见光通信系统实施例的结构示意图；
[0036]图4为本申请提供的一种可见光通信方法实施例的流程示意图；
[0037]图5为本申请提供的一种可见光通信方法优选实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]本申请提供了一种可见光通信系统及方法，在信号发生器基于接收到的OOK信号，产生相应的可见光信号后，此时，本申请将利用单光子雪崩二极管探测器检测该可见光信号，以获得该可见光信号中的当前光子数，并由信号解调器将该当前光子数与预设门限进行比较后，基于比较结果，解调出相应的输出信号，以满足后续器件的需求。由此可见，与现有的可见光通信系统相比，本申请利用单光子雪崩二极管作为可见光通信系统的光探测器，不仅加快了响应速度和降低了功耗，而且大大提高了探测可见光信号的灵敏度，尤其是对微弱光的长距离传输的应用场景，保证了探测效率以及数据传输的可靠性，避免了数据无法正常传输的情况的发生。
[0040]为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0041]如图1所示，为本申请提供的一种可见光通信系统实施例的结构示意图，在本实施例中，该系统可以包括:
[0042]信号发生器100，用于基于接收到的输入信号，产生相应的可见光信号。
[0043]在本实施例中，该信号发生器具体可以是任意波形信号发生器，本申请对此不作限定，具体可以根据实际需要确定，本申请在此不再一一列举。在实际应用中，该信号发生器将会把接收到的数据信号(即该输入信号)转换为模拟信号，以控制LED模组发射出可见光信号，即控制LED发光。
[0044]可见，如图2所示，该信号发生器100可以包括:
[0045]信号转换电路110，用于将接收到的输入信号转换为相应的模拟信号.
[0046]其中，该信号转换电路110具体可以是数模转换电路，具体可参照现有的数模转换电路，只要能够将输入信号即数字信号转换为相应的模拟信号即可，本申请并不限定其具体电路结构。
[0047]LED模组120，用于在所述模拟信号的控制下产生可见光信号。
[0048]在实际应用中，该LED模组120具体可以包括至少一个LED芯片或LED灯等，本申请对此不作限定，而且，在该模拟信号的控制下，该LED模组120产生的可见光信号可以以光束的形式发射出去，但并不局限于此。
[0049]可选的，在上述实施例的基础上，该系统还可以包括:
[0050]信号驱动装置，用于利用预设程序产生上述输入信号，并将该输入信号发送至信号发生器100。
[0051]在实际应用中，该信号驱动装置具体可以是如计算机等移动终端，也可以是上位机等设备，本申请对此不作限定，具体可以在这些设备或移动终端中安装上如MATLAB软件等来产生00K(0n-0ff