一種提高光信號傳輸可靠性的編解碼方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉可見光通信技術領域，具體涉及一種提高光信號傳輸可靠性的編解碼方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]無線光通信技術又稱可見光通訊，其通過LED光源的高頻率閃爍來進行通信，有光代表1，無光代表0，其傳輸速率高達每秒上千兆。無線光通信通過可見光來進行數(shù)據(jù)傳輸，與微波技術相比，有相當豐富的頻譜資源，是一般微波通信和無線通信無法比擬的；同時可見光通信可以適用于任何通信協(xié)議、適用于任何環(huán)境；在安全性方面，不必擔心通信內(nèi)容被人竊取；無線光通信的設備靈活便捷，且成本很低，適合大規(guī)模普及應用。
[0003]現(xiàn)有技術中，手機等移動終端通過控制LED閃光燈的閃爍進行可見光通訊，但是，在控制LED閃光燈的開和關時，由于會隨機發(fā)生延時，即LED閃光燈的開和關的持續(xù)時間不能精確控制，使得LED閃光燈在手機等移動終端的應用中，當其處于閃爍工作狀態(tài)時具有不穩(wěn)定性，導致光信號傳輸過程中出現(xiàn)誤碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對LED閃光燈在手機等移動終端應用中，當其處于閃爍工作狀態(tài)時具有不穩(wěn)定性，導致數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃越档停旧暾執(zhí)峁┮环N提高光信號傳輸可靠性的編解碼方法、裝置及系統(tǒng)。
[0005]根據(jù)申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N提高光信號傳輸可靠性的編碼方法，包括如下步驟:
按位依次讀取N進位制數(shù)據(jù)，并編碼為電信號單元:將N進位制數(shù)據(jù)中每個不同的數(shù)字編碼為不同的電信號單元，電信號單元內(nèi)的高低電平持續(xù)時間段分別為Til、Ti2…和Tij，
1、j、N為自然數(shù)，不同的電信號單元以分隔標志隔開；
將編碼后的電信號單元轉換為光信號。
[0006]根據(jù)本申請的第二方面，本申請?zhí)峁┮环N提高光信號傳輸可靠性的解碼方法，包括如下步驟:
接收光信號并轉換為與亮、暗對應的電信號單元；
將連續(xù)的電信號單元按位轉換為N進位制數(shù)據(jù):
當檢測一電信號單元時，檢測并記錄電信號單元內(nèi)的高低電平持續(xù)時間段:Til、Ti2...和Tij，1、j、N為自然數(shù)；
運算Ti2、Ti3…和Tij與Til的運算值，并根據(jù)運算值將電信號單元轉換為與N進位制數(shù)據(jù)相應的數(shù)字。
[0007]根據(jù)本申請的第三方面，本申請還提供一種提高光信號傳輸可靠性的編碼裝置，包括:
第一轉換單元，用于按位依次讀取N進位制數(shù)據(jù)，并編碼為電信號單元:將N進位制數(shù)據(jù)中每個不同的數(shù)字編碼為不同的電信號單元，電信號單元內(nèi)的高低電平持續(xù)時間段分別為Til、Ti2…和Tij，1、j、N為自然數(shù)，不同的電信號單元以分隔標志隔開；
光發(fā)射單元，將編碼后的電信號單元轉換為光信號。
[0008]根據(jù)本申請的第四方面，本申請還提供一種提高光信號傳輸可靠性的解碼裝置，包括:
接收單元，用于接收光信號并轉換為與亮暗對應的電信號單元；
轉換單元，用于將連續(xù)的電信號單元按位轉換為N進位制數(shù)據(jù):
當檢測一電信號單元時，檢測并記錄電信號單元內(nèi)的高低電平持續(xù)時間段:Til、Ti2…和Tij，1、j、N為自然數(shù)；
運算Ti2、Ti3…和Tij與Til的運算值，并根據(jù)運算值將電信號單元轉換為與N進位制數(shù)據(jù)相應的數(shù)字。
[0009]根據(jù)本申請的第五方面，本申請還提供一種編解碼系統(tǒng)，包括上述的提高光信號傳輸可靠性的編碼裝置和上述的提高光信號傳輸可靠性的解碼裝置。
[0010]本申請的有益效果是:本申請?zhí)峁┮环N提高光信號傳輸可靠性的編碼方法，編碼步驟為:將待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉換為相應的N進位制數(shù)據(jù)；按位依次讀取N進位制數(shù)據(jù)，并編碼為電信號單元:將N進位制數(shù)據(jù)中每個不同的數(shù)字編碼為不同的電信號單元，電信號單元內(nèi)的高低電平持續(xù)時間段分別為Ti 1、Ti2…和Ti j，1、j、N為自然數(shù)，不同的電信號單元以分隔標志隔開；與N進位制數(shù)據(jù)對應的電信號單元組成驅(qū)動信號，驅(qū)動信號用于以光形式輸出。由于通過手機等終端設備自動對發(fā)出電平持續(xù)時間的判斷，有效地解決了手機等移動終端的LED閃光燈閃爍不穩(wěn)定的特性，進一步提高了信息傳輸?shù)目煽啃浴?br>【附圖說明】
[0011]圖1為實施例一的編解碼流程圖；
圖2為實施例一的解碼中將電信號單元轉換為N進位制數(shù)據(jù)的流程圖；
圖3為實施例一的編碼中代表N進位制數(shù)據(jù)O和I電信號單元波形圖；
圖4為實施例一的編碼后信息的電信號波形圖；
圖5為實施例一的分隔標志為基準電平時的編碼后信息的電信號波形圖；
圖6為實施例三中對三進制數(shù)據(jù)編解碼流程圖；
圖7為實施例五中控制閃光燈的原理圖；
圖8為實施例六中控制閃光燈的原理圖；
圖9為實施例七中控制閃光燈的原理圖；
圖10為實施例八中控制閃光燈的原理圖。
【具體實施方式】
[0012]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0013]實施例一:
雖然手機等移動終端的LED閃光燈控制精度不高，但是其控制延時基本在一個范圍內(nèi)，并且手機等移動終端自身可以大致讀出LED閃光燈開或關的持續(xù)時間，根據(jù)這種特性，本例提出一種新的編碼和解碼方法，具體的，從光信號角度看，以有光或無光狀態(tài)本身來代表信息而不是以有光到無光之間狀態(tài)的變化代表信息；從電信號角度看，以電平持續(xù)狀態(tài)本身來代表信息而不是以電平跳變代表信息。
[0014]為此，在編碼時，該編碼流程圖如圖1所不，該編碼方法包括:
Sll:按位依次讀取N進位制數(shù)據(jù)，并編碼為電信號單元。
[0015]將N進位制數(shù)據(jù)按位依次轉換為與其對應的電信號單元，該步驟包括:將N進位制數(shù)據(jù)中每個不同的數(shù)字編碼為不同的電信號單元，電信號單元內(nèi)的高低電平持續(xù)時間段分別為Til、Ti2...和Tij，1、j、N為自然數(shù)，不同的電信號單元以分隔標志隔開，其中，本例的電信號單元內(nèi)的高低電平并不默認為先高電平后低電平，也可以先低電平后高電平，高低電平之間其分隔標志可以為電平的跳變，或者以持續(xù)時間段不同的高低電平為特征電平，其分隔標志為不同于特征電平的基準電平。
[0016]在一可選實施例中，可以對至少部分待編碼的N進位制數(shù)據(jù)編碼為狀態(tài)不同的電平信號，按照電平信號大小分為多檔，不同檔表示N進位制數(shù)據(jù)中的不同數(shù)字。
[0017]本步驟中，移動終端讀取的數(shù)據(jù)可以是已轉換的N進位制數(shù)據(jù)，也可以是原始的數(shù)據(jù)，如果讀取的是原始數(shù)據(jù)，在SI步驟之前還需將該原始數(shù)據(jù)轉換為N進位制數(shù)據(jù)；其中，移動終端可以為帶LED閃光燈的手機、平板電腦等。
[0018]本例中，112、113吣和1^與111的運算值為預定值或預定范圍，這里的運算是指:Ti2、Ti3…和Tij與Til的比值、乘積、差、和、倒數(shù)、和/或算余數(shù)，由于不同的N進位制數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼為不同的電信號單元，所以不同的電信號單元的運算值不同，即Ti2、Ti3…和Tij與Til的比值、乘積、差、和、倒數(shù)、和/或算余數(shù)值不等于T1-12、T1-13…和T1-1j與T1-1l的比值、乘積、差、和、倒數(shù)、和/或算余數(shù)值。
[0019]本步驟中，以二進制數(shù)據(jù)為例，即當N=2時，將二進制數(shù)據(jù)O編碼為第一電信號單元，第一電信號單元內(nèi)的高低電平持續(xù)時間段分別為Tll和T12 ;將二進制數(shù)據(jù)I編碼為第二電信號單元，第二電信號單元內(nèi)的高低電平持續(xù)時間段分別為T21和T22，其中，Tll時間段為預設時間，T12=T11，T21=T11, T22=m*T21，m為設定的系數(shù)；或者，Tll時間段為預設時間范圍，T12、T11、T21在同一時間范圍內(nèi)，T122=m*21，m為設定的系數(shù)，最終使得Τ22與T21運算值不等于T12與Tll運算值。
[0020]電平的跳變是從高電平到低電平的跳變，在二進制數(shù)據(jù)中，一個電信號單元內(nèi)的電平發(fā)生一次跳變，其中，高電平控制LED閃光燈發(fā)光，低電平控制LED閃光燈不發(fā)光；在其他實施例中，可以采用相反的控制方式，如:電平發(fā)生為低電平到高電平的跳變，其中，低電平控制LED閃光燈發(fā)光，高電平控制LED閃光燈不發(fā)光。
[0021]S12:將編碼后的電信號單元轉換為光信號。
[0022]通過驅(qū)動信號調(diào)制移動終端的LED閃光燈，將編碼后的電信號單元轉換為光信號，以光的形式發(fā)送出去。
[0023]進一步，本例還提供一種與上述編碼方法相對應的解碼方法，該解碼方法流程圖如圖1所示，該解碼方法包括:
S13:接收光信號并轉換為電信號。
[0024]即將