专利名称：紫外光通信的方法和发射机的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种紫外光通信的方法和发射机。
背景技术：
紫外光通信基于两个相互关联的物理现象一是大气层中的臭氧对波长在200nm到280nm之间的紫外光有强烈的吸收作用，这个区域被叫做日盲区，到达地面的日盲区紫外光辐射在海平面附近几乎衰减为零；另一现象是地球表面的日盲区紫外光被大气强烈散射。日盲区的存在，为工作在该波段的紫外光通信系统提供了一个良好的通信背景。紫外光在大气中的散射作用使紫外光的能量传输方向发生改变，这为紫外光通信奠定了通信基础，但吸收作用带来的衰减使紫外光的传输限定在一定的距离内。现有技术中，采用紫外激光器或是紫外LED作为紫外光源，通过紫外激光器或是紫外LED的光源，在发射端将信息电信号调制加载到该紫外光载波上，已调制的紫外光载波信号利用大气散射作用进行传播。但是，紫外激光器转换效率低、价格昂贵、使用寿命短、脉冲重复周期对温度敏感以及不易低压高速驱动，并不适用于低成本、低功耗的场合。另一方面，由于受制造工艺的影响，现有紫外LED的功率过小，无法满足通信距离的要求，且价格昂贵。
发明内容
本发明实施例提供了一种紫外光通信的方法和发射机。所述技术方案如下一方面，提供了一种紫外光通信的方法，所述方法包括启动紫外杀菌灯；获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。所述启动紫外杀菌灯,包括获取第一电压，将所述第一电压转换为直流电压，得到第二电压；将所述第二电压进行升压，得到紫外杀菌灯的启动电压，启动所述紫外杀菌灯。所述将所述第一电压转换为直流电压之前，还包括将所述第一电压进行滤波处理。所述根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号，包括将所述语音编码信号输入调制电路，根据所述语音编码信号控制调制电路的频率；根据所述调制电路的频率控制所述紫外杀菌灯的亮暗，以将所述语音信号转换成紫外光信号。另一方面，提供了一种发射机，包括
启动模块，用于启动紫外杀菌灯；转换模块，用于获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；控制模块，用于根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。
所述启动模块,包括转换单元，用于获取第一电压，将所述第一电压转换为直流电压，得到第二电压；升压单元，用于将所述第二电压进行升压，得到紫外杀菌灯的启动电压，启动所述紫外杀菌灯。所述启动模块还包括滤波单元，用于所述转换单元将所述第一电压转换为直流电压之前，将所述第一电压进行滤波处理。所述控制模块具体用于将所述语音编码信号输入调制电路，根据所述语音编码信号控制调制电路的频率，根据所述调制电路的频率控制所述紫外杀菌灯的亮暗，以将所述语音信号转换成紫外光信号。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是启动紫外杀菌灯；获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。从而实现了通过紫外杀菌灯传输语音信号的目的，解决了现有技术中紫外激光器转换效率低、价格昂贵、使用寿命短、脉冲重复周期对温度敏感以及不易低压高速驱动的问题和紫外LED不能满足功率要求的问题。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例I中提供的一种紫外光通信的方法的流程图；图2是本发明实施例2中提供的一种紫外光通信的方法的流程图；图3是本发明实施例2中提供的一种发射端的电路图；图4是本发明实施例2中提供的一种发射端的电路图； 图5是本发明实施例3中提供的一种发射机的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例I参见图1，本实施例中提供了一种紫外光通信的方法，包括101、启动紫外杀菌灯；102、获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；
103、根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。其中，所述启动紫外杀菌灯,包括获取第一电压，将所述第一电压转换为直流电压，得到第二电压；将所述第二电压进行升压，得到紫外杀菌灯的启动电压，启动所述紫外杀菌灯。可选地本实施例中，所述将所述第一电压转换为直流电压之前，还包括将所述第一电压进行滤波处理。
优选地本实施例中，所述根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号，包括将所述语音编码信号输入调制电路，根据所述语音编码信号控制调制电路的频率；根据所述调制电路的频率控制所述紫外杀菌灯的亮暗，以将所述语音信号转换成紫外光信号。本实施例的有益效果是启动紫外杀菌灯；获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。从而实现了通过紫外杀菌灯传输语音信号的目的，解决了现有技术中紫外激光器转换效率低、价格昂贵、使用寿命短、脉冲重复周期对温度敏感以及不易低压高速驱动的问题和紫外LED不能满足功率要求的问题。实施例2参见图2，本实施例中提供了一种紫外光通信的方法，包括201、获取220V交流电压，启动紫外杀菌灯。本实施例中，优选地，获取220V交流电压，启动紫外杀菌灯，包括将220V交流电压通过桥式整流电路转换成220V直流电压，进一步地，通过升压电路将220V直流电压转换为紫外杀菌灯的启动电压，如紫外杀菌灯的启动电压为400V，则通过升压电路将220V电压升为400V电压，以驱动紫外杀菌灯的工作。优选地，本发明实施例还在高压启动电路中采用隔离电源以减少彼此的干扰。本实施例中，可选地，在将220V交流电压转换成直流电压之前，将该220V交流电压进行滤波处理，以减少电路上的电磁干扰。202、获取语音信号，将该语音信号转换成语音编码信号。本实施例中，将语音信号转换成紫外光信号进行传输，需要将语音信号转换成语音编码信号，即将模拟信号转换为数字信号，其中将语音信号转换成语音编码信号的方法归纳起来可以分成三大类波形编码、信源编码、混合编码。其中，波形编码比较简单，编码前采样定理对模拟语音信号进行量化，然后进行幅度量化，再进行二进制编码。可以通过非线性量化，前后样值的差分、自适应预测等方法实现数据压缩。信源编码又称为声码器，是根据人的发生机理，在编码端对语音信号进行分析，分解成有声音和无声音两部分，在解码端根据接收的参数再合成声音。混合编码是将波形编码和声码器的原理结合起来。具体的将语音信号转换成语音编码信号属于现有技术，本实施例对此不做赘述，转换后的语音编码信号为由组成的信号。203、根据语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号进。本实施例中，在紫外杀菌灯前端设置调制电路，将所述语音编码信号输入调制电路，根据所述语音编码信号控制调制电路的频率，并通过所述调制电路的频率控制所述紫外杀菌灯的亮暗。本实施例中，紫外杀菌灯本身固有一个工作频率，但是为了实现通过紫外杀菌灯传输语音信号的目的，在该紫外杀菌灯前端设置一个调制电路，根据语音编码信号控制调制电路的频率，以达到控制紫外杀菌灯的亮暗的目的，从而使得紫外杀菌灯的亮暗能够得到语音编码帧的控制，实现了将语音信号调制到光载波上的效果，从而实现了紫外光通信。为了使本领域的技术人员能够更加清楚本实施提供的技术方案，现举例如下如图3所示紫外光通信的发射机的示意图，本实施例中使用STM32微控制器为核 心处理芯片，CMX638语音编解码芯片来获取语音信号，并将语音信号转换为语音编码信号。STM32微控制器从CMX638芯片处获取语音编码信号后，将语音编码信号输入到L6384高压驱动模块的第一端口，L6384的输出端口分别于MOS管Ql、Q2、电容和电阻相连，两个MOS管之后连接电容LI的一端，电容LI的另一端和电感C5的一端,C5的另一端与紫外杀菌灯100相连，本实施例中的紫外杀菌灯的启动电压是400V，其中L6384、和与L6384的输出端口连接两个MOS管、电容、电感和电阻组成了调制电路，MOS管Ql的一个输入端输入400V电压，作为紫外杀菌灯100的启动电压。本实施例中，将220V交流电输入到升压电路中，升压电路包括滤波电路、桥式整流电路和PFC功率因数校正电路，220V交流电经过滤波电路滤除电磁干扰，在经过桥式整流电路将220V交流电变成3IOV直流电，最后再通过PFC功率因数校正电路将310V电压升到400V。400V电压虽然能驱动紫外杀菌灯的工作，但是调制电路还可以进一步控制紫外杀菌灯的亮暗，具体的，STM32微控制器获取语音编码信号后，将语音编码信号输入到L6384高压驱动模块的第一端口，L6384第一端口的输入的信号控制L6384输出端口 5、6、7、8输出的信号，进一步地，输出端口输出的信号再控制两个MOS管的开或关，从而控制调制电路的频率，调制电路的频率直接影响紫外光的売暗，从而使得紫外杀菌灯的亮暗能够得到语音编码帧的控制，实现了将语音信号调制到光载波上的效果，从而实现了紫外光通信。其中，本发明实施例采用电子镇流器芯片，如采用L6384芯片，该芯片是一种高端和低端管的高压驱动芯片，L6384芯片具有相当大的电流驱动能力，这些都来源于内部版权电路，这种电路替代了原本外部的自举二极管电路。升压电路是用来提供高电压的一个必须电路部分，这种功能通常使用一个有源PFC升压变换器实现，其中可以采用L6561芯片作为控制芯片来实现PFC升压变换，对此本实施例不做具体限定。本实施例的有益效果是启动紫外杀菌灯；获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以控制所述紫外杀菌灯的亮暗，从而将所述语音信号转换成紫外光信号进行传输。从而实现了通过紫外杀菌灯传输语音信号的目的，解决了现有技术中紫外激光器转换效率低、价格昂贵、使用寿命短、脉冲重复周期对温度敏感以及不易低压高速驱动的问题和紫外LED不能满足功率要求的问题。实施例3
参见图4，本实施例中提供了一种发射机，包括启动模块301、转换模块302、控制模块303和紫外杀菌灯304。启动模块301，用于启动紫外杀菌灯304； 转换模块302，用于获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；控制模块303，用于根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。参见图5,本实施例中，所述启动模块301,包括转换单元301a，用于获取第一电压，将所述第一电压转换为直流电压，得到第二电压；升压单元301b，用于将所述第二电压进行升压，得到紫外杀菌灯的启动电压，启动所述紫外杀菌灯。参见图5，可选地所述启动模块301还包括滤波单元301c，用于所述转换单元301a将所述第一电压转换为直流电压之前，将所述第一电压进行滤波处理。所述控制模块303具体用于将所述语音编码信号输入调制电路，根据所述语音编码信号控制调制电路的频率，根据所述调制电路的频率控制所述紫外杀菌灯304的亮暗，以将所述语音信号转换成紫外光信号。本实施例的有益效果是启动紫外杀菌灯；获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以控将所述语音信号转换成紫外光信号。从而实现了通过紫外杀菌灯传输语音信号的目的，解决了现有技术中紫外激光器转换效率低、价格昂贵、使用寿命短、脉冲重复周期对温度敏感以及不易低压高速驱动的问题和紫外LED不能满足功率要求的问题。本实施例提供的发射机，具体可以与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种紫外光通信的方法，其特征在于，所述方法包括 启动紫外杀菌灯； 获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号； 根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述启动紫外杀菌灯，包括 获取第一电压，将所述第一电压转换为直流电压，得到第二电压； 将所述第二电压进行升压，得到紫外杀菌灯的启动电压，启动所述紫外杀菌灯。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一电压转换为直流电压之前，还包括 将所述第一电压进行滤波处理。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号，包括 将所述语音编码信号输入调制电路，根据所述语音编码信号控制调制电路的频率；根据所述调制电路的频率控制所述紫外杀菌灯的亮暗，以将所述语音信号转换成紫外光信号。
5.一种发射机，其特征在于，包括 启动模块，用于启动紫外杀菌灯； 转换模块，用于获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号； 控制模块，用于根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。
6.根据权利要求5所述的发射机，其特征在于，所述启动模块，包括 转换单元，用于获取第一电压，将所述第一电压转换为直流电压，得到第二电压； 升压单元，用于将所述第二电压进行升压，得到紫外杀菌灯的启动电压，启动所述紫外杀菌灯。
7.根据权利要求6所述的发射机，其特征在于，所述启动模块还包括 滤波单元，用于所述转换单元将所述第一电压转换为直流电压之前，将所述第一电压进行滤波处理。
8.根据权利要求5所述的发射机，其特征在于，所述控制模块具体用于 将所述语音编码信号输入调制电路，根据所述语音编码信号控制调制电路的频率，根据所述调制电路的频率控制所述紫外杀菌灯的亮暗，以将所述语音信号转换成紫外光信号。
全文摘要
本发明公开了一种紫外光通信的方法和发射机，属于通信技术领域。所述方法包括启动紫外杀菌灯；获取语音信号，并将所述语音信号转换成语音编码信号；根据所述语音编码信号对调制电路进行调制，以将所述语音信号转换成紫外光信号。本发明通过紫外杀菌灯传输语音信号的目的，解决了现有技术中紫外激光器转换效率低、价格昂贵、使用寿命短、脉冲重复周期对温度敏感以及不易低压高速驱动的问题和紫外LED不能满足功率要求的问题。
文档编号H04B10/04GK102638309SQ201210076410
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者王焕珑, 赵明宇, 邓中亮 申请人:北京邮电大学