一种可见光通信系统、方法及相关设备的制造方法_4

文档序号:9263028阅读:来源:国知局
电路,第一、第二滤波电路以及差分放大电路,其中,第一光电转换器件的输出端可与第二功率放大电路的输入端相连,第二功率放大电路的输出端可第二滤波电路的输入端相连,第二滤波电路的输出端可与差分放大电路的一输入端相连;同时,第一光电转换器件的输出端还可与第一功率放大电路的输入端相连,第一功率放大电路的输出端与第一滤波电路的输入端相连,第一滤波电路的输出端与差分放大电路的另一输入端相连。
[0089]也就是说,此时,光电转换器件输出的一路第一电压幅值信号会首先经过一功率放大电路进行功率放大,并经过第二滤波电路的处理后接入差分放大电路的一输入端,光电转换器件输出的另一路第一电压幅值信号会首先经过另一功率放大电路进行功率放大,并经过第一滤波电路的处理后接入差分放大电路的另一输入端。
[0090]进一步地,以第一光电转换器件为光敏二极管,第一滤波电路为RC滤波电路、第一功率放大电路为由比较器和电阻组成的二级比例放大电路、差分放大电路为比较器为例,图4(c)所示的所述光信号接收电路的一种可能的电路连接关系可如图5所示,其中:
[0091]光电转换器件DOl的负极与电源VCC相连、正极通过电阻ROl与地相连。通过运算放大器U0A、电阻R02、电阻R03构成的比例放大电路和运算放大器U1A、电阻R4、电阻R5构成的比例放大电路,对电阻ROl的分压进行功率放大,并经过两次反向,将电压方向(即UlA的输出电压的方向)调整为与ROl的分压的方向一致,UlA的电压值通过电阻R06接入到差分放大电路U2A的负向输入端,UlA的电压值通过电阻R7、电容COl构成的低通滤波电路,将滤波后的电压值接入到差分放大电路U2A的正向输入端,在R06、R07阻值选择适当的情况下,经过了功率放大的UlA的电压输出值受到电阻R06以及电阻R07与电容COl构成的低通滤波电路的影响不明显,实现了通过一路光电转换器件,近似达到了两路光电转换器件所能够达到的信号转换效果的目的。
[0092]需要说明的是,对于本发明实施例所述的可见光通信系统来说,以进行第一滤波处理的电路为低通滤波电路为例,由于经过低通滤波处理所得到的第二电压幅值信号可以随环境光线的变化而变化,即环境光线较亮时,第二电压幅值信号会升高,环境光线较暗时,第二电压幅值信号会降低,因而,只要环境光线的明暗变化频率低于相应的低通滤波电路的截止频率,差分放大电路就能够实现正确的电平翻转,从而正确地将可见光信号转变为电平信号,从而使得本发明实施例所述的可见光通信系统可以在宽范围的环境光线下以及低于低通滤波电路截止频率的闪烁环境光线下均可以正常工作,不受低于低通滤波电路截止频率的闪烁光噪声信号干扰,从而大幅度提高了可见光通信系统对工作环境的亮度的适应能力以及对闪烁光噪声的抗干扰能力,降低了可见光通信的误码率,进而提高了可见光通信的通信质量。
[0093]另外,由于在本发明实施例所述技术方案中,在根据第二电压幅值信号与第一电压幅值信号之间的电压差值,将可见光信号转换为电平信号之前,还可对所述第一电压幅值信号进行第二滤波处理,得到高于和/或低于所述可见光信号频率的电压信号的幅值被抑制的第三电压幅值信号,以根据所述第二电压幅值信号与经过第二滤波处理所得到的所述第三电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号,因而,还可达到较大程度地抑制与可见光通信频率有差异的光噪声干扰的效果,从而进一步提高可见光通信的通信质量。
[0094]实施例二:
[0095]基于同一发明构思,本发明实施例二提供了一种可见光通信方法,如图6所示,其为本发明实施例二所述可见光通信方法的流程示意图,所述可见光通信方法可包括以下步骤:
[0096]步骤601:接收发光器件发射的可见光信号,并将所述可见光信号转换为第一电压幅值信号;其中,基于实施例一的相关描述可知,该可见光信号可以是信号发射端将源信号数据转换为二进制码流,并根据所述二进制码流控制所述发光器件点亮或熄灭所形成的。
[0097]步骤602:对所述第一电压幅值信号进行第一滤波处理,得到所述可见光信号频率范围附近的电压信号的幅值被抑制的第二电压幅值信号,并根据所述第二电压幅值信号与所述第一电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号。
[0098]可选地,将所述可见光信号转换为第一电压幅值信号,可包括:
[0099]通过一路或两路光电转换器件,将所述可见光信号转换为第一电压幅值信号;其中,当所采用的光电转换器件为两路时,所采用的两路光电转换器件之间的距离不大于设定的距离阈值。
[0100]进一步地,当所采用的光电转换器件为一路时,所述方法还可包括:
[0101]在对所述第一电压幅值信号进行第一滤波处理之前,通过一路或两路功率放大电路,对所述第一电压幅值信号进行功率放大。
[0102]进一步地,对所述第一电压幅值信号进行第一滤波处理,得到所述可见光信号频率范围附近的电压信号的幅值被抑制的第二电压幅值信号,并根据所述第二电压幅值信号与所述第一电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号,可包括:
[0103]通过用于抑制所述可见光信号频率范围附近的电压信号的幅值的第一滤波电路,对所述第一电压幅值信号进行第一滤波处理,得到所述可见光信号频率范围附近的电压信号的幅值被抑制的第二电压幅值信号,并通过差分放大电路来根据所述第二电压幅值信号与所述第一电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号。
[0104]进一步地,在根据所述第二电压幅值信号与所述第一电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号之前,所述方法还可包括:
[0105]对所述第一电压幅值信号进行第二滤波处理,得到高于和/或低于所述可见光信号频率的电压信号的幅值被抑制的第三电压幅值信号,以根据所述第二电压幅值信号与经过第二滤波处理所得到的所述第三电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号。
[0106]另外,需要说明的是,上述各步骤的具体实施可参见实施例一中的相关描述,重复之处不再赘述。
[0107]实施例三:
[0108]基于同一发明构思,本发明实施例三提供了一种信号接收设备(即信号接收端),该信号接收设备的具体实施可参见实施例一、二中的相关描述,重复之处不再赘述,如图7所示,其为本发明实施例三所述信号接收设备的结构示意图,所述信号接收设备可包括:
[0109]信号转换单元71可用于接收发光器件发射的可见光信号,并将所述可见光信号转换为第一电压幅值信号;其中,该可见光信号可以是信号发射端将源信号数据转换为二进制码流,并根据所述二进制码流控制所述发光器件点亮或熄灭所形成的;
[0110]信号处理单元72可用于对所述第一电压幅值信号进行第一滤波处理,得到所述可见光信号频率范围附近的电压信号的幅值被抑制的第二电压幅值信号,并根据所述第二电压幅值信号与所述第一电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号。
[0111]可选地,所述信号转换单元71具体可用于通过一路或两路光电转换器件,将所述可见光信号转换为第一电压幅值信号;其中,当所述信号处理单元所采用的光电转换器件为两路时,所采用的两路光电转换器件之间的距离不大于设定的距离阈值。
[0112]进一步地,所述信号处理单元72还可用于当所述信号处理单元72所采用的光电转换器件为一路时,在对所述第一电压幅值信号进行第一滤波处理之前,通过一路或两路功率放大电路,对所述第一电压幅值信号进行功率放大。
[0113]进一步地,所述信号处理单元72具体可用于通过用于抑制所述可见光信号频率范围附近的电压信号的幅值的第一滤波电路,对所述第一电压幅值信号进行第一滤波处理,得到所述可见光信号频率范围附近的电压信号的幅值被抑制的第二电压幅值信号,并通过差分放大电路来根据所述第二电压幅值信号与所述第一电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号。
[0114]进一步地,所述信号处理单元72还可用于在根据所述第二电压幅值信号与所述第一电压幅值信号之间的电压差值,对所述第一电压幅值信号进行第二滤波处理,得到高于和/或低于所述可见光信号频率的电压信号的幅值被抑制的第三电压幅值信号,以根据所述第二电压幅值信号与经过第二滤波处理所得到的所述第三电压幅值信号之间的电压差值,将所述可见光信号转换为电平信号。
[0115]本领域技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0116]本发明是参照根据本发明实施例的方
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