一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)、通信方法及相關(guān)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)、通信方法及相關(guān)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]可見(jiàn)光通信是在LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的新型、短距離、無(wú)線(xiàn)高速通信技術(shù)，其原理為，利用LED可以快速點(diǎn)亮或熄滅的特點(diǎn)，通過(guò)光源的高頻閃爍發(fā)出高速的二進(jìn)制信號(hào)，并經(jīng)過(guò)相應(yīng)設(shè)備的接收與轉(zhuǎn)換，將該二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為電?目號(hào)來(lái)獲取?目息。
[0003]具體地，可見(jiàn)光通信的優(yōu)點(diǎn)在于，相對(duì)于無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，其方向性好，不會(huì)在廣泛的空間內(nèi)產(chǎn)生電磁輻射；同時(shí)，由于除接收端外，發(fā)送端所發(fā)送的信號(hào)在其他方向上難以被捕獲，因此還具有很好的保密性。再有，由于其所需的發(fā)送器件(如LED發(fā)光器件等)以及接收器件(如光敏器件等)的成本相對(duì)無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)所用器件來(lái)說(shuō)較低，因而更適合大范圍的推廣和應(yīng)用。
[0004]但是，目前，在進(jìn)行可見(jiàn)光通信時(shí)，通常僅采用通過(guò)檢測(cè)LED光源點(diǎn)亮或熄滅兩種狀態(tài)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)通信，因而極易被光信號(hào)接收器件所在環(huán)境內(nèi)的其他較為明亮的光源或閃爍光源干擾(尤其易被在日常生活環(huán)境內(nèi)大量存在的其他閃爍光源所干擾)，導(dǎo)致可見(jiàn)光通信對(duì)整體光環(huán)境的要求較高，在不滿(mǎn)足環(huán)境光源要求時(shí)誤碼率高、通信質(zhì)量差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)、通信方法及相關(guān)設(shè)備，用以解決目前存在的僅通過(guò)檢測(cè)LED光源的點(diǎn)亮或熄滅兩種狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光通信時(shí)所存在的抗干擾能力差、誤碼率高等的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，包括由至少一個(gè)LED組成的LED發(fā)光器件、信號(hào)發(fā)射端以及信號(hào)接收端，其中:
[0007]所述信號(hào)發(fā)射端，用于將源信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼流，并根據(jù)所述二進(jìn)制碼流控制所述LED發(fā)光器件點(diǎn)亮或熄滅；其中，所述LED發(fā)光器件在自身被點(diǎn)亮?xí)r，能夠在所述信號(hào)接收端的表面形成從中心到邊緣亮度逐漸變低的不均勻光場(chǎng)；
[0008]所述信號(hào)接收端，用于根據(jù)所述LED發(fā)光器件在所述信號(hào)接收端的表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置處的光信號(hào)亮度和所述不均勻光場(chǎng)的邊緣位置處的光信號(hào)亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種信號(hào)接收設(shè)備，包括:
[0010]信號(hào)生成單元，用于根據(jù)LED發(fā)光器件在所述信號(hào)接收設(shè)備的表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置處的光信號(hào)亮度和所述不均勻光場(chǎng)的邊緣位置處的光信號(hào)亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號(hào)。
[0011]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種可見(jiàn)光通信方法，包括:
[0012]將源信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼流，并根據(jù)所述二進(jìn)制碼流控制LED發(fā)光器件點(diǎn)亮或熄滅；其中，所述LED發(fā)光器件在自身被點(diǎn)亮?xí)r，能夠在信號(hào)接收端的表面形成從中心到邊緣亮度逐漸變低的不均勻光場(chǎng)；
[0013]根據(jù)所述LED發(fā)光器件在所述信號(hào)接收端的表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置處的光信號(hào)亮度和所述不均勻光場(chǎng)的邊緣位置處的光信號(hào)亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號(hào)。
[0014]本發(fā)明有益效果如下:
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)、通信方法及相關(guān)設(shè)備，在本發(fā)明實(shí)施例所述技術(shù)方案中，可根據(jù)LED發(fā)光器件在信號(hào)接收端表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置處的光信號(hào)亮度和所述不均勻光場(chǎng)的邊緣位置處的光信號(hào)亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號(hào)，即，可通過(guò)檢測(cè)LED發(fā)光器件在信號(hào)接收端表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心亮度和邊緣亮度的亮度差來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)，從而解決了僅通過(guò)檢測(cè)LED光源的點(diǎn)亮或熄滅兩種狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光通信時(shí)所存在的抗干擾能力差、誤碼率高等的問(wèn)題，提高了可見(jiàn)光通信的抗干擾能力以及靈敏度，降低了可見(jiàn)光通信的誤碼率，進(jìn)而提高了可見(jiàn)光通信的通信質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例一中所述可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例一中所述LED發(fā)光器件與信號(hào)接收端之間的一種可能的位置示意圖；
[0019]圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例一中所述LED發(fā)光器件與信號(hào)接收端之間的另一種可能的位置示意圖；
[0020]圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例一中所述第一、第二光電轉(zhuǎn)換器件在信號(hào)接收端表面的一種可能的位置示意圖；
[0021]圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例一中所述第一光信號(hào)接收電路的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6所不為本發(fā)明實(shí)施例一中所述第三光電轉(zhuǎn)換器件在信號(hào)接收端表面的一種可能的位置示意圖；
[0023]圖7所示為本發(fā)明實(shí)施例一中所述第二光信號(hào)接收電路的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例一中所述附加門(mén)電路后所得到的光信號(hào)接收電路的一種可能的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖9所示為本發(fā)明實(shí)施例二中所述信號(hào)接收設(shè)備的一種可能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10所示為本發(fā)明實(shí)施例三中所述可見(jiàn)光通信方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]實(shí)施例一:
[0029]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，如圖1所示，其為本發(fā)明實(shí)施例一中所述可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述可見(jiàn)光通信系統(tǒng)可包括由至少一個(gè)LED組成的LED發(fā)光器件11、信號(hào)發(fā)射端12以及信號(hào)接收端13，其中:
[0030]所述信號(hào)發(fā)射端12可用于將源信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼流，并根據(jù)所述二進(jìn)制碼流控制所述LED發(fā)光器件11點(diǎn)亮或熄滅，即，可通過(guò)LED發(fā)光器件11的點(diǎn)亮或熄滅實(shí)現(xiàn)將二進(jìn)制的O和I以光信號(hào)的形式發(fā)送；其中，所述LED發(fā)光器件11在自身被點(diǎn)亮進(jìn)而照射到所述信號(hào)接收端13表面時(shí)，能夠在所述信號(hào)接收端13的表面形成從中心到邊緣亮度逐漸變低的不均勻光場(chǎng)；
[0031]所述信號(hào)接收端13可用于根據(jù)所述LED發(fā)光器件11在所述信號(hào)接收端13的表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置處的光信號(hào)亮度和所述不均勻光場(chǎng)的邊緣位置處的光信號(hào)亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號(hào)。
[0032]也就是說(shuō)，在本發(fā)明實(shí)施例所述技術(shù)方案中，可根據(jù)LED發(fā)光器件在信號(hào)接收端表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置處的光信號(hào)亮度和所述不均勻光場(chǎng)的邊緣位置處的光信號(hào)亮度之間的亮度差，生成第一輸出電平信號(hào)，即，可通過(guò)檢測(cè)LED發(fā)光器件在信號(hào)接收端表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心亮度和邊緣亮度的亮度差來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)，從而解決了僅通過(guò)檢測(cè)LED光源的點(diǎn)亮或熄滅兩種狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光通信時(shí)所存在的抗干擾能力差、誤碼率高等的問(wèn)題，提高了可見(jiàn)光通信的抗干擾能力以及靈敏度，降低了可見(jiàn)光通信的誤碼率，進(jìn)而提高了可見(jiàn)光通信的通信質(zhì)量。
[0033]可選地，所述信號(hào)發(fā)射端12可包括序列化模塊以及LED發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)模塊，其中:
[0034]所述序列化模塊可用于將源信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼流，并將所述二進(jìn)制碼流發(fā)送給所述LED發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)模塊；
[0035]所述LED發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)模塊可用于接收所述序列化模塊發(fā)送的二進(jìn)制碼流，并根據(jù)所述二進(jìn)制碼流控制所述LED發(fā)光器件11點(diǎn)亮或熄滅。
[0036]具體地，所述LED發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)模塊可用于根據(jù)二進(jìn)制碼流中每位數(shù)據(jù)的值，在數(shù)據(jù)為O時(shí)點(diǎn)亮LED發(fā)光器件11，在數(shù)據(jù)為I時(shí)熄滅LED發(fā)光器件11 ;或者，在數(shù)據(jù)為I時(shí)點(diǎn)亮LED發(fā)光器件11，在數(shù)據(jù)為O時(shí)熄滅LED發(fā)光器件11，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作任何限定。
[0037]進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述實(shí)施例中，為了提高可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量，所述LED發(fā)光器件11在所述信號(hào)接收端13的表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置通?？膳c所述信號(hào)接收端13的表面的中心位置相重疊，如部分重疊或完全重疊。并且，為了實(shí)現(xiàn)上述效果，在可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中，所述LED發(fā)光器件11通常面向所述信號(hào)接收端13設(shè)置，且所述LED發(fā)光器件11的中心與所述信號(hào)接收端13的中心通常可位于同一水平面上。
[0038]例如，以所述LED發(fā)光器件11為由至少一個(gè)LED組成的點(diǎn)光源為例，所述LED發(fā)光器件11與所述信號(hào)接收端13之間的位置示意圖可如圖2所示，以保證所述LED發(fā)光器件11照射到所述信號(hào)接收端13表面時(shí)，在所述信號(hào)接收端13的表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置可與所述信號(hào)接收端13的表面的中心位置相重疊。
[0039]或者，以所述LED發(fā)光器件11為由至少一個(gè)LED組成的線(xiàn)型光源為例，所述LED發(fā)光器件11與所述信號(hào)接收端13之間的位置示意圖可如圖3所示，以保證所述LED發(fā)光器件11照射到所述信號(hào)接收端13表面時(shí)，在所述信號(hào)接收端13的表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置可與所述信號(hào)接收端13的表面的中心位置相重疊。
[0040]需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明所述實(shí)施例中，如無(wú)特殊說(shuō)明，所涉及到的中心位置通常可指的是占用設(shè)定面積的一個(gè)中心區(qū)域，而非僅限于一個(gè)中心位置點(diǎn)。另外需要說(shuō)明的是，所述LED發(fā)光器件11在所述信號(hào)接收端13的表面所形成的不均勻光場(chǎng)的中心位置除了可與所述信號(hào)接收端13的表面的中心位置相重疊之外，也可不與所述信號(hào)接收端