本发明涉及脉冲调制技术领域，具体涉及一种无线光通信脉冲间隔调制系统及方法。
背景技术：
光无线通信作为一种新型的通信技术，同时具有光纤通信和移动通信的优势，可实现宽带传输，组网机动灵活，无需频率申请，并且抗电磁干扰，保密性好，因此如今对无线光通信的研究受到了广泛的重视。在光无线通信系统中低损耗的光传输路径不复存在。无线光通信系统链路通过大气信道，受天气影响较大，例如：大气衰减、光强闪烁、背景辐射等，同时还有光链路对准问题，而且人眼安全限制了激光平均发射功率，从而对调制方式提出较高要求。
由于人眼安全性和便携式移动通信装置的低功耗要求，在给定误码率条件下，光源平均发射功率应尽可能低。而在室内可见光通信中，不存在功耗问题，同时在满足室内照明亮度要求下，较高的平均功率可以减少LED的使用数它以大功率白光LED为光源，发送肉眼不可见的闪烁信号来保证正常通信。目前，光无线通信一般应用的调制方式有：脉冲位置调制、开关键控调制、数字脉冲间隔调制，通信应用的调制解调方式也就成为了通信的关键技术。
技术实现要素：
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种无线光通信脉冲间隔调制系统及方法，旨在提供一种基于传空双头脉冲间隔调制(SDH-PIM)的原理建立的适用于室内可见光无线通信系统。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种无线光通信脉冲间隔调制系统，所述系统硬件主要由调制发送模块和接收解调模块组成，所述调制发送模块包括编码器、发送滤波器模块和LED驱动模块；所述接收模块由前置放大器、自动增益系统、判决器和译码器组成；所述LED驱动模块采用白光LED，所述前置放大器的前端连接有光电探测器，所述白光LED与光电探测器通过直射信道进行通信。
一种无线光通信脉冲间隔调制方法，其操作步骤主要由调制编码和解调译码组成：
所述调制编码包括以下操作流程：
S11：编码器将晶体振荡器进行分频得周期T＝Ts/2的时钟，编程采用Mealy型有限状态机，时钟的作用是产生20个状态；
S12：将二进制的数据流编译成十进制数k,并与2(m-1)比较,满足k<2(m-1)则产生头信号H1，否则产生H2；
S13：对头信号进行判断，并完成头信号的发送；
所述解调译码包括以下操作流程：
S21：接收调制发送模块信号，并将接受的信号取反；
S22：通过对计数器对脉冲进行计数，并根据计数值判断是头信号还是未知信号；
S23：找到头信号时，便产生计数使能信号从而对脉冲间隔计数,减去头信号中的高电平宽度计数值,便可以确定二进制值,完成解调译码。
更进一步地，所述编码器和译码器为调制系统的核心装置，采用可编程逻辑器件，其型号选用EP2C5T144C8NFPGA。
更进一步地，所述自动增益系统用于增强系统的可靠性，用于防止信号太强时造成接收机饱和，信号太弱时造成脉冲丢失。
更进一步地，所述解调译码时，采用用统一的时钟，而且时钟周期是调制器时钟的1/10甚至更短，能够方便判别头信号和脉冲间隔。
更进一步地，在解调译码时计数脉冲的频率为发送信号时钟频率的10倍，在计数过程中易产生计数误差，在依据计数值进行判别信号时，采用1个范围来确认信号的类型。
有益效果
本发明提供了一种无线光通信脉冲间隔调制系统及方法，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：
1、本系统基于现场可编程阵列FPGA室内可见光调制以及解调系统，它使用SDH-PIM对基带信号实行调制、解调，这种调制方式的最大特点就是解调时不需要位同步信号和符号同步信号，这种特点将系统解调译码更加便捷，也能增强调制速率。
附图说明
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1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的调制编码流程图；
图3为本发明的解调译码流程图；
图中的标号分别代表：1-调制发送模块；2-接收解调模块；3-编码器；4-发送滤波器模块；5-LED驱动模块；6-前置放大器；7-判决器；8-译码器；9-光电探测器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
一种无线光通信脉冲间隔调制系统，所述系统硬件主要由调制发送模块和接收解调模块组成，所述调制发送模块包括编码器、发送滤波器模块和LED驱动模块；所述接收模块由前置放大器、自动增益系统、判决器和译码器组成；所述LED驱动模块采用白光LED，所述前置放大器的前端连接有光电探测器，所述白光LED与光电探测器通过直射信道进行通信。
一种无线光通信脉冲间隔调制方法，其操作步骤主要由调制编码和解调译码组成：
所述调制编码包括以下操作流程：
S11：编码器将晶体振荡器进行分频得周期T＝Ts/2的时钟，编程采用Mealy型有限状态机，时钟的作用是产生20个状态；
S12：将二进制的数据流编译成十进制数k,并与2(m-1)比较,满足k<2(m-1)则产生头信号H1，否则产生H2；
S13：对头信号进行判断，并完成头信号的发送；
所述解调译码包括以下操作流程：
S21：接收调制发送模块信号，并将接受的信号取反；
S22：通过对计数器对脉冲进行计数，并根据计数值判断是头信号还是未知信号；
S23：找到头信号时，便产生计数使能信号从而对脉冲间隔计数,减去头信号中的高电平宽度计数值,便可以确定二进制值,完成解调译码。
更进一步地，所述编码器和译码器为调制系统的核心装置，采用可编程逻辑器件，其型号选用EP2C5T144C8NFPGA。
更进一步地，所述自动增益系统用于增强系统的可靠性，用于防止信号太强时造成接收机饱和，信号太弱时造成脉冲丢失。
更进一步地，所述解调译码时，采用用统一的时钟，而且时钟周期是调制器时钟的1/10甚至更短，能够方便判别头信号和脉冲间隔。
更进一步地，在解调译码时计数脉冲的频率为发送信号时钟频率的10倍，在计数过程中易产生计数误差，在依据计数值进行判别信号时，采用1个范围来确认信号的类型。
本系统基于现场可编程阵列FPGA室内可见光调制以及解调系统，它使用SDH-PIM对基带信号实行调制、解调，这种调制方式的最大特点就是解调时不需要位同步信号和符号同步信号，这种特点将系统解调译码更加便捷，也能增强调制速率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。