一种光无线通信空分复用接收器件的制作方法

本发明涉及通讯，特别涉及一种光无线通信空分复用接收器件。

背景技术：

1、光无线通信，是使用可见光、红外波段进行信号调制的通信技术，因为这些波段的采用，无电磁辐射，无需频谱注册，相比于紧缺的电无线通信频谱，有着丰富可用的频谱资源，也是视为未来6g无线通信构建的关键技术之一。类似于电无线通信，光无线通信在考虑多用户接入、多收发天线或终端速率提升方面，同样可采用复用技术，如时分复用、频分复用、码分复用及空分复用。相比于需要复杂算法协作的复用方式，空分复用是最高效的复用方式，能够翻倍提升信道容量。

2、目前图像传感器是一种天然的光无线探测器件。基于图像传感器的可见光通信系统，是一种典型的空分复用光无线通信系统，该种技术既能成像同时也能通过图像中的像素变化探测出光调制信号，在室内通信与定位融合系统上有着得天独厚的优势。然而两种图像传感器，ccd（指电荷耦合器件）和cmos（互补金属氧化物半导体）图像传感器，用于通信有着天生的弊端。ccd响应速度慢，而cmos图像传感器则是基于行列选择方式，会产生卷帘快门效应，另外，最大的问题在于图像传感器的处理总会出现帧间隙，这样的结果在于探测信号时，图像传感器探测的连续两帧图像信号所携带的光信号实际是不连续的，会造成随机的帧数据丢失。

技术实现思路

1、为克服目前的图像传感器探测的连续两帧图像信号所携带的光信号实际是不连续的，会造成随机的帧数据丢失的技术问题，本发明提供了一种光无线通信空分复用接收器件。

2、本发明提供了一种光无线通信空分复用接收器件，其包括底层器件和摄像头镜头，所述底层器件包括多个光电处理单元、外部信号输入单元和信号并行输出单元，所述光电处理单元行列式阵列排布组成处理单元组设置，所述处理单元组分别电性连接所述外部信号输入单元和信号并行输出单元；

3、所述光电处理单元包括光电检测像素单元组、寄存器组、控制逻辑单元、合路器单元、模拟信号处理单元和模数转换单元，所述控制逻辑单元的输出端分别电性连接所述模数转换单元和所述寄存器组的输入端。

4、进一步地，所述光电检测像素单元组分别电性连接所述寄存器组和所述合路器单元，并通过所述合路器单元依次电性连接所述模拟信号处理单元和模数转换单元。

5、进一步地，所述光电检测像素单元组为多个像素光电二极管通过行列式阵列设置，用于进行光信号探测。

6、进一步地，所述寄存器组为多个寄存器单元阵列设置，所述寄存器单元通过mosfet连接对应的所述像素光电二极管。

7、进一步地，所述寄存器单元通过1个非与门、1个非门和2个或门组成逻辑电路，用于控制像素光电二极管进行光信号探测。

8、进一步地，所述控制逻辑单元将接收到的外部信号输入单元的输入信号进行转换，通过所述寄存器单元控制对应的所述像素光电二极管进行光信号探测，并进行时钟同步。

9、进一步地，所述合路器单元用于将多个所述像素光电二极管检测过程中输出的电信号通过直接叠加的方式进行信号合成并输出至模拟信号处理单元。

10、进一步地，所述模拟信号处理单元用于将合路器单元发送的信号进行控制衰减或放大。

11、进一步地，所述模数转换单元用于将经过所述模拟信号处理单元衰减或放大后的信号转换为数字信号，并将所述数字信号发至所述信号并行输出单元。

12、与现有技术相比，本发明提供的一种光无线通信空分复用接收器件，具有以下优点：

13、1、光电检测像素单元组通过多个像素光电二极管进行阵列设置，阵列排布的像素光电二极管采集来自空间中不同方向的光信号，并依次经过合路器单元、模拟信号处理单元和模数转换单元将该光信号转换为数字信号，并通过信号并行输出单元进行输出，从而实现多输入多输出光天线的使用。同时，多个光电处理单元阵列设置，且单个光电处理单元包括有多个像素光电二极管阵列设置，使每个光电处理单元的数字信号输出是连续不间断的，避免出现帧间隙，导致在探测信号时会造成随机的帧数据丢失。同时，像素光电二极管和寄存器单元阵列设置的连接方式，可实现任意像素光电二极管的开关，进而实现灵活可调的空分复用，在不同场景下通过选择开关像素光电二极管，可实现光信号干扰的最小化。

技术特征：

1.一种光无线通信空分复用接收器件，包括底层器件和摄像头镜头，其特征在于：所述底层器件包括多个光电处理单元、外部信号输入单元和信号并行输出单元，所述光电处理单元行列式阵列排布组成处理单元组设置，所述处理单元组分别电性连接所述外部信号输入单元和信号并行输出单元；

2.如权利要求1所述一种光无线通信空分复用接收器件，其特征在于：所述光电检测像素单元组分别电性连接所述寄存器组和所述合路器单元，并通过所述合路器单元依次电性连接所述模拟信号处理单元和模数转换单元。

3.如权利要求1所述一种光无线通信空分复用接收器件，其特征在于：所述光电检测像素单元组为多个像素光电二极管通过行列式阵列设置，用于进行光信号探测。

4.如权利要求3所述一种光无线通信空分复用接收器件，其特征在于：所述寄存器组为多个寄存器单元阵列设置，所述寄存器单元通过mosfet连接对应的所述像素光电二极管。

5.如权利要求4所述一种光无线通信空分复用接收器件，其特征在于：所述寄存器单元通过1个非与门、1个非门和2个或门组成逻辑电路，用于控制像素光电二极管进行光信号探测。

6.如权利要求4所述一种光无线通信空分复用接收器件，其特征在于：所述控制逻辑单元将接收到的外部信号输入单元的输入信号进行转换，通过所述寄存器单元控制对应的所述像素光电二极管进行光信号探测，并进行时钟同步。

7.如权利要求6所述一种光无线通信空分复用接收器件，其特征在于：所述合路器单元用于将多个所述像素光电二极管检测过程中输出的电信号通过直接叠加的方式进行信号合成并输出至模拟信号处理单元。

8.如权利要求7所述一种光无线通信空分复用接收器件，其特征在于：所述模拟信号处理单元用于将合路器单元发送的信号进行控制衰减或放大。

9.如权利要求8所述一种光无线通信空分复用接收器件，其特征在于：所述模数转换单元用于将经过所述模拟信号处理单元衰减或放大后的信号转换为数字信号，并将所述数字信号发至所述信号并行输出单元。

技术总结
本发明提供了一种光无线通信空分复用接收器件，其包括底层器件和摄像头镜头，底层器件包括多个光电处理单元、外部信号输入单元和信号并行输出单元，光电处理单元行列式阵列排布组成处理单元组设置，处理单元组分别电性连接外部信号输入单元和信号并行输出单元；光电处理单元包括光电检测像素单元组、寄存器组、控制逻辑单元、合路器单元、模拟信号处理单元和模数转换单元，控制逻辑单元的输出端分别电性连接模数转换单元和寄存器组的输入端。阵列排布的像素光电二极管采集来自不同方向的光信号，多个光电处理单元阵列设置，使每个光电处理单元的数字信号输出是连续不间断的，避免出现帧间隙，导致在探测信号时会造成随机的帧数据丢失。

技术研发人员：邓锐,朱斌斌
受保护的技术使用者：深圳华创芯光科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12