一种提高光信号传输可靠性的编解码方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉可见光通信技术领域，具体涉及一种提高光信号传输可靠性的编解码方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]无线光通信技术又称可见光通讯，其通过LED光源的高频率闪烁来进行通信，有光代表1，无光代表0，其传输速率高达每秒上千兆。无线光通信通过可见光来进行数据传输，与微波技术相比，有相当丰富的频谱资源，是一般微波通信和无线通信无法比拟的；同时可见光通信可以适用于任何通信协议、适用于任何环境；在安全性方面，不必担心通信内容被人窃取；无线光通信的设备灵活便捷，且成本很低，适合大规模普及应用。
[0003]现有技术中，手机等移动终端通过控制LED闪光灯的闪烁进行可见光通讯，但是，在控制LED闪光灯的开和关时，由于会随机发生延时，即LED闪光灯的开和关的持续时间不能精确控制，使得LED闪光灯在手机等移动终端的应用中，当其处于闪烁工作状态时具有不稳定性，导致光信号传输过程中出现误码。
【发明内容】
[0004]针对LED闪光灯在手机等移动终端应用中，当其处于闪烁工作状态时具有不稳定性，导致数据传输的可靠性降低，本申请提供一种提高光信号传输可靠性的编解码方法、装置及系统。
[0005]根据申请的第一方面，本申请提供一种提高光信号传输可靠性的编码方法，包括如下步骤:
按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元:将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Til、Ti2…和Tij，
1、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开；
将编码后的电信号单元转换为光信号。
[0006]根据本申请的第二方面，本申请提供一种提高光信号传输可靠性的解码方法，包括如下步骤:
接收光信号并转换为与亮、暗对应的电信号单元；
将连续的电信号单元按位转换为N进位制数据:
当检测一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段:Til、Ti2...和Tij，1、j、N为自然数；
运算Ti2、Ti3…和Tij与Til的运算值，并根据运算值将电信号单元转换为与N进位制数据相应的数字。
[0007]根据本申请的第三方面，本申请还提供一种提高光信号传输可靠性的编码装置，包括:
第一转换单元，用于按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元:将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Til、Ti2…和Tij，1、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开；
光发射单元，将编码后的电信号单元转换为光信号。
[0008]根据本申请的第四方面，本申请还提供一种提高光信号传输可靠性的解码装置，包括:
接收单元，用于接收光信号并转换为与亮暗对应的电信号单元；
转换单元，用于将连续的电信号单元按位转换为N进位制数据:
当检测一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段:Til、Ti2…和Tij，1、j、N为自然数；
运算Ti2、Ti3…和Tij与Til的运算值，并根据运算值将电信号单元转换为与N进位制数据相应的数字。
[0009]根据本申请的第五方面，本申请还提供一种编解码系统，包括上述的提高光信号传输可靠性的编码装置和上述的提高光信号传输可靠性的解码装置。
[0010]本申请的有益效果是:本申请提供一种提高光信号传输可靠性的编码方法，编码步骤为:将待发送的数据转换为相应的N进位制数据；按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元:将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti 1、Ti2…和Ti j，1、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开；与N进位制数据对应的电信号单元组成驱动信号，驱动信号用于以光形式输出。由于通过手机等终端设备自动对发出电平持续时间的判断，有效地解决了手机等移动终端的LED闪光灯闪烁不稳定的特性，进一步提高了信息传输的可靠性。
【附图说明】
[0011]图1为实施例一的编解码流程图；
图2为实施例一的解码中将电信号单元转换为N进位制数据的流程图；
图3为实施例一的编码中代表N进位制数据O和I电信号单元波形图；
图4为实施例一的编码后信息的电信号波形图；
图5为实施例一的分隔标志为基准电平时的编码后信息的电信号波形图；
图6为实施例三中对三进制数据编解码流程图；
图7为实施例五中控制闪光灯的原理图；
图8为实施例六中控制闪光灯的原理图；
图9为实施例七中控制闪光灯的原理图；
图10为实施例八中控制闪光灯的原理图。
【具体实施方式】
[0012]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0013]实施例一:
虽然手机等移动终端的LED闪光灯控制精度不高，但是其控制延时基本在一个范围内，并且手机等移动终端自身可以大致读出LED闪光灯开或关的持续时间，根据这种特性，本例提出一种新的编码和解码方法，具体的，从光信号角度看，以有光或无光状态本身来代表信息而不是以有光到无光之间状态的变化代表信息；从电信号角度看，以电平持续状态本身来代表信息而不是以电平跳变代表信息。
[0014]为此，在编码时，该编码流程图如图1所不，该编码方法包括:
Sll:按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元。
[0015]将N进位制数据按位依次转换为与其对应的电信号单元，该步骤包括:将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Til、Ti2...和Tij，1、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开，其中，本例的电信号单元内的高低电平并不默认为先高电平后低电平，也可以先低电平后高电平，高低电平之间其分隔标志可以为电平的跳变，或者以持续时间段不同的高低电平为特征电平，其分隔标志为不同于特征电平的基准电平。
[0016]在一可选实施例中，可以对至少部分待编码的N进位制数据编码为状态不同的电平信号，按照电平信号大小分为多档，不同档表示N进位制数据中的不同数字。
[0017]本步骤中，移动终端读取的数据可以是已转换的N进位制数据，也可以是原始的数据，如果读取的是原始数据，在SI步骤之前还需将该原始数据转换为N进位制数据；其中，移动终端可以为带LED闪光灯的手机、平板电脑等。
[0018]本例中，112、113吣和1^与111的运算值为预定值或预定范围，这里的运算是指:Ti2、Ti3…和Tij与Til的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数，由于不同的N进位制数据的数字编码为不同的电信号单元，所以不同的电信号单元的运算值不同，即Ti2、Ti3…和Tij与Til的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值不等于T1-12、T1-13…和T1-1j与T1-1l的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值。
[0019]本步骤中，以二进制数据为例，即当N=2时，将二进制数据O编码为第一电信号单元，第一电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Tll和T12 ;将二进制数据I编码为第二电信号单元，第二电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T21和T22，其中，Tll时间段为预设时间，T12=T11，T21=T11, T22=m*T21，m为设定的系数；或者，Tll时间段为预设时间范围，T12、T11、T21在同一时间范围内，T122=m*21，m为设定的系数，最终使得Τ22与T21运算值不等于T12与Tll运算值。
[0020]电平的跳变是从高电平到低电平的跳变，在二进制数据中，一个电信号单元内的电平发生一次跳变，其中，高电平控制LED闪光灯发光，低电平控制LED闪光灯不发光；在其他实施例中，可以采用相反的控制方式，如:电平发生为低电平到高电平的跳变，其中，低电平控制LED闪光灯发光，高电平控制LED闪光灯不发光。
[0021]S12:将编码后的电信号单元转换为光信号。
[0022]通过驱动信号调制移动终端的LED闪光灯，将编码后的电信号单元转换为光信号，以光的形式发送出去。
[0023]进一步，本例还提供一种与上述编码方法相对应的解码方法，该解码方法流程图如图1所示，该解码方法包括:
S13:接收光信号并转换为电信号。
[0024]即将