一種基于可見光通信技術(shù)的數(shù)字語音通信系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可見光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于可見光通信技術(shù)的數(shù)字語音通信系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可見光通信(Visible Light Communicat1n,VLC)是在白光LED技術(shù)上發(fā)展起來的新型的無線光通信技術(shù)，可見光通信具有保密性強(qiáng)、無電磁干擾、無需頻譜認(rèn)證等優(yōu)點(diǎn)，因此在很多領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。
[0003]在機(jī)房等吵雜的室內(nèi)環(huán)境中，由于背景噪聲巨大，人們在里面無法進(jìn)行正常的語言交流，因此需要使用一定的技術(shù)輔助手段來完成語音的傳遞過程。通常情況下，可以采用RF通信技術(shù)、藍(lán)牙通信技術(shù)或wifi通信技術(shù)等方式，通過麥克風(fēng)將語音信號轉(zhuǎn)換成無線電信號進(jìn)行傳輸，同時在接收端再將其還原為原始語音信號并加載到接收端耳機(jī)中，從而實(shí)現(xiàn)語音交流。
[0004]然而，在某些環(huán)境中對電磁干擾極其敏感，不受控制的電磁信號易對周圍的電子設(shè)備產(chǎn)生不良影響，甚至影響其正常工作，因此應(yīng)盡量避免使用無線電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)通信以減少其危害的可能性。
[0005]有鑒于此，急需提供一種語音通信方法，能夠?qū)崿F(xiàn)無電磁干擾的語音信號傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種語音通信方法，能夠?qū)崿F(xiàn)無電磁干擾的語音信號傳輸。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種基于可見光通信技術(shù)的數(shù)字語音通信系統(tǒng)，包括:
[0008]信號發(fā)送端，包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一數(shù)字信號處理器、驅(qū)動電路和LED光源，通過麥克風(fēng)將語音信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，第一數(shù)字信號處理器對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理，驅(qū)動電路將經(jīng)過編碼處理的數(shù)字語音電信號調(diào)制到LED光源上，LED光源將數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為光信號并發(fā)送出去；
[0009]信號轉(zhuǎn)發(fā)端，包括光電探測器陣列、模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列、第二數(shù)字信號處理器、驅(qū)動電路陣列和LED光源陣列，光電探測器陣列接收信號發(fā)送端發(fā)出的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，并將信號強(qiáng)度較大的模擬語音電信號發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列，模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，第二數(shù)字信號處理器對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理，驅(qū)動電路陣列將經(jīng)過編碼處理的數(shù)字語音電信號調(diào)制到LED光源陣列上，LED光源陣列將數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為光信號并通過廣播的方式發(fā)送出去；
[0010]信號接收端，包括光電探測器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第三數(shù)字信號處理器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，光電探測器接收信號轉(zhuǎn)發(fā)端發(fā)出的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，第三數(shù)字信號處理器對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，通過耳機(jī)將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為語音信號。
[0011]在上述技術(shù)方案中，還包括ID設(shè)置模塊，對所述麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換的所述模擬語音電信號進(jìn)行ID設(shè)置，在所述信號接收端，若所述第三數(shù)字信號處理器解析出來的所述數(shù)字語音電信號的ID與所述信號接收端存儲的ID—致，則將該ID對應(yīng)的所述數(shù)字語音電信號發(fā)送給所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述光電探測器陣列中的每一個光電探測器對應(yīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列中的每一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述驅(qū)動電路陣列中的每一個驅(qū)動電路對應(yīng)所述LED光源陣列中的每一個LED光源。
[0014]本發(fā)明還提供了一種基于可見光通信技術(shù)的數(shù)字語音通信方法，包括以下步驟:
[0015]信號發(fā)送端:通過麥克風(fēng)將語音信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，然后將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理后調(diào)制到LED光源上，將數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為光信號發(fā)送出去；
[0016]信號轉(zhuǎn)發(fā)端:接收信號發(fā)送端發(fā)出的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，然后將信號強(qiáng)度較大的模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理后調(diào)制到LED光源陣列上，將數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為光信號并通過廣播的方式發(fā)送出去;
[0017]信號接收端:接收信號轉(zhuǎn)發(fā)端發(fā)出的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，然后將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理后，再將其轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，最后通過耳機(jī)將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為語音信號。
[0018]在上述技術(shù)方案中，對所述麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換的所述模擬語音電信號進(jìn)行ID設(shè)置，在所述信號接收端，若解析出來的所述數(shù)字語音電信號的ID與所述信號接收端存儲的ID—致，則將該ID對應(yīng)的所述數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為所述模擬語音電信號。
[0019]本發(fā)明充分利用了可見光通信技術(shù)的特點(diǎn)，將語音信號通過可見光信號進(jìn)行傳輸，減小了電磁干擾，有效地避免了對周圍敏感電子設(shè)備的危害，實(shí)現(xiàn)了在嘈雜環(huán)境中的語音交流，同時，利用LED照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)語音通信，有效地降低了系統(tǒng)成本及其復(fù)雜性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光通信技術(shù)的數(shù)字語音通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光通信技術(shù)的數(shù)字語音通信方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明提供了一種基于可見光通信技術(shù)的數(shù)字語音通信系統(tǒng)及方法，首先根據(jù)可見光通信技術(shù)及數(shù)字語音通信的特點(diǎn):(I)可見光通信必須為直視傳輸，中間不能有障礙物阻攔；(2)可見光通信的光源(LED燈)單個照明強(qiáng)度及覆蓋范圍有限；(3)語音通信中既可能是點(diǎn)到點(diǎn)的通信也可能是多點(diǎn)之間的通信，且收發(fā)在時間上是同時的。因此，整個系統(tǒng)需設(shè)計(jì)為基于可見光通信技術(shù)的信號轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)以滿足實(shí)際的需求。本實(shí)施方式以終端A發(fā)送語音信號，終端B接收語音信號，終端C轉(zhuǎn)發(fā)信號為例，終端A和終端B同時具有發(fā)送和接收語音信號的處理模塊，因此也可以終端B發(fā)送語音信號，終端A接收語音信號，或者其它多點(diǎn)之間通信在原理上是一樣的，且在時間上可以同時進(jìn)行，僅以舉例進(jìn)行原理說明。
[0023]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做出詳細(xì)的說明。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于可見光通信技術(shù)的數(shù)字語音通信系統(tǒng)，如圖1所示，包括:
[0025]信號發(fā)送端A，信號發(fā)送端A包括麥克風(fēng)101、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器102、第一數(shù)字信號處理器103、驅(qū)動電路104和LED光源105，麥克風(fēng)101將語音信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器102將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，第一數(shù)字信號處理器103對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理，驅(qū)動電路104將經(jīng)過編碼處理的數(shù)字語音電信號調(diào)制到LED光源105上，LED光源105將數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為光信號并發(fā)送出去；
[0026]信號轉(zhuǎn)發(fā)端C，包括光電探測器陣列106、模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列107、第二數(shù)字信號處理器108、驅(qū)動電路陣列109和LED光源陣列110，光電探測器陣列106接收信號發(fā)送端A發(fā)出的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，并將信號強(qiáng)度較大的模擬語音電信號發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列107，模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列107將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，第二數(shù)字信號處理器108對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理，驅(qū)動電路陣列109將經(jīng)過編碼處理的數(shù)字語音電信號調(diào)制到LED光源陣列110上，LED光源陣列110將數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為光信號并通過廣播的方式發(fā)送出去；
[0027]其中，光電探測器陣列106中的每一個光電探測器對應(yīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列107中的每一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器;驅(qū)動電路陣列109中的每一個驅(qū)動電路對應(yīng)LED光源陣列110中的每一個LED光源。
[0028]信號接收端B，包括光電探測器111、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器112、第三數(shù)字信號處理器113、數(shù)模轉(zhuǎn)換器114和耳機(jī)115，光電探測器111接收信號轉(zhuǎn)發(fā)端C發(fā)出的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為模擬語音電信號，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器112將模擬語音電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字語音電信號，第三數(shù)字信號處理器113對數(shù)字語音電信號進(jìn)行編碼處理，數(shù)模轉(zhuǎn)換器114將數(shù)字語音電信號轉(zhuǎn)換為模擬