中的數(shù)，則將上一組還原解碼 得到的4位二進(jìn)制數(shù)作為高四位，將當(dāng)前一組數(shù)解碼得到的4位二進(jìn)制數(shù)作為低四位，合并 為一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)，并向接收控制器發(fā)出補(bǔ)位還原指令。HW3、如果在進(jìn)行了 HWl的合并 后還原得到的一組4個(gè)4位數(shù)為編解碼規(guī)則表3中的數(shù)，則向接收控制器發(fā)出補(bǔ)位還原指令。 冊4、如果前后還原得到的兩組4個(gè)4位數(shù)，同時(shí)為編解碼規(guī)則表1、編解碼規(guī)則表2、編解碼規(guī) 則表3中同一個(gè)表的數(shù)，則說明接收到的數(shù)據(jù)有誤，并向接收控制器發(fā)出報(bào)錯(cuò)信息。HW5、如 果當(dāng)前還原得到的一組4個(gè)4位數(shù)都不為編解碼規(guī)則表1、編解碼規(guī)則表2、編解碼規(guī)則表3中 的任何一組數(shù)，則說明接收到的數(shù)據(jù)有誤，并向接收控制器發(fā)出報(bào)錯(cuò)信息。
[0031] 接收控制器，用于將解碼器的輸出還原成原數(shù)據(jù)，給接收時(shí)鐘提供判決時(shí)鐘指令， 根據(jù)補(bǔ)位還原指令，確定數(shù)據(jù)已經(jīng)接收完畢，并從最后一個(gè)分組中提取出有效數(shù)據(jù)，將接收 并還原出的原數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備，給分頻器輸出分頻指令。
[0032] 補(bǔ)位還原指令，用于說明數(shù)據(jù)接收完畢W及最后一個(gè)分組有多少位是補(bǔ)位。
[0033] 判決時(shí)鐘指令，用于確定判決器采樣判決輸出數(shù)字信號的判決時(shí)鐘。
[0034] 分頻指令，用于為分頻器確定應(yīng)采用的選頻序列。
[0035] 發(fā)射端和接收端，采用的是同樣的選頻序列。發(fā)射端和接收端在通信時(shí)，每發(fā)送X 組數(shù)據(jù)后，就改變一個(gè)選頻序列，根據(jù)選頻序列，更換第2路、第3路、第4路通信線路所選用 的光發(fā)射天線和光接收天線。X為大于0的自然數(shù)。
[0036] 編碼器和解碼器采用的編解碼規(guī)則，詳見表1、表2和表3。表格的第一行為各列的 列號，第一列為各行的行號。
[0037] 表1編解碼規(guī)則表1
[0040] 表2編解碼規(guī)則表2
[0044] 表1和表2中，Hex列為一組16進(jìn)制數(shù)，Bin列為與化X列所對應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)。編碼 器將Bin列的每個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)編碼成表格相應(yīng)行的Sl列、S2列、S3列、S4列的4個(gè)4位二進(jìn)制 數(shù)，Sl列、S2列、S3列、S4列四列的數(shù)值分別用作驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)4路通信線路的信號輸出。Sl列 的數(shù)值用于驅(qū)動(dòng)第1路通信線路上的第1個(gè)光發(fā)射天線的LED;S2列、S3列、S4列的數(shù)值，則分 別用于驅(qū)動(dòng)由選頻器選擇的剩余n-1個(gè)光發(fā)射天線中的第2路、第3路、第4路通信線路上的 =個(gè)光發(fā)射天線的LED。
[0045] Rl列、R2列、R3列、R4列的四列的數(shù)值分別為接收端的分頻器選擇的4路通信線路 上的4個(gè)光接收天線接收到發(fā)射端發(fā)出的光信號并經(jīng)過判決器處理后的輸出，Rl列為第1路 通信線路的判決器輸出，R2列為第2路通信線路的判決器輸出，R3列為第3路通信線路的判 決器輸出，R4列為第4路通信線路的判決器輸出。
[0046] 其中，Rl列為第1路、第2路、第3路、第4路的4路通信線路的發(fā)射端發(fā)出的光信號的 疊加后的判決器輸出。R2列為第1路和第2路的2路通信線路的發(fā)射端發(fā)出的光信號的疊加 后的判決器輸出。R3列為第I路和第3路的2路通信線路的發(fā)射端發(fā)出的光信號的疊加后的 判決器輸出。R4列為第1路和第4路的2路通信線路的發(fā)射端發(fā)出的光信號的疊加后的判決 器輸出。
[0047] Rl列同時(shí)又是一個(gè)光信號通帶滿足如下條件的光接收天線的判決器輸出數(shù)值:光 信號通帶同時(shí)包含第2路、第3路、第4路的光信號通帶，且與第1路的光信號通帶有除了第2 路、第3路、第4路的光信號通帶之外的交集。
[0048] R2列同時(shí)又是一個(gè)光信號通帶滿足如下條件的光接收天線的判決器輸出數(shù)值:光 信號通帶包含第2路，且不包含第3路、第4路的光信號通帶。
[0049] R3列同時(shí)又是一個(gè)光信號通帶滿足如下條件的光接收天線的判決器輸出數(shù)值:光 信號通帶包含第3路，且不包含第2路、第4路的光信號通帶。
[0050] R4列同時(shí)又是一個(gè)光信號通帶滿足如下條件的光接收天線的判決器輸出數(shù)值:光 信號通帶包含第4路，且不包含第2路、第3路的光信號通帶。
[0051] 當(dāng)判決器的數(shù)字信號為二值化輸出，即只有"0"和"r兩個(gè)值時(shí)，W上的Rl列、R2 列、R3列、R4列四列的值則分別依次對應(yīng)為R1'列、R2 '列、R3 '列、R4 '列四列中的值。
[0052] 表3中各行的BB列表示在編碼器劃分的高4位或者低4位的一個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)中，有 效的數(shù)據(jù)后用0補(bǔ)位的數(shù)量。第33行表示前一個(gè)發(fā)送或者接收到的4位二進(jìn)制數(shù)，有效數(shù)字 有1位，補(bǔ)0數(shù)量為3，第34行表示前一個(gè)發(fā)送或者接收到的4位二進(jìn)制數(shù)，有效數(shù)字有2位，補(bǔ) 0數(shù)量為2，第35行表示前一個(gè)發(fā)送或者接收到的4位二進(jìn)制數(shù)，有效數(shù)字有3位，補(bǔ)0數(shù)量為 1，第36行表示前一個(gè)發(fā)送或者接收到的4位二進(jìn)制數(shù)，有效數(shù)字有0位，補(bǔ)0數(shù)量為4。
[0053]表3中，Sl列、S2 列、S3 列、S4 列、Rl列、R2 列、R3 列、R4 列、R1'列、R2'列、R3'列、R4'列 運(yùn)12列的作用和意義，與表1、表2-致。
[0054] 發(fā)射端和接收端通信時(shí)首先需要進(jìn)行收發(fā)同步，收發(fā)同步的方法為：
[0055] 在發(fā)射端，由發(fā)射控制器給編碼器發(fā)出同步啟動(dòng)指令，編碼器驅(qū)動(dòng)第1路通信線路 的LED發(fā)送一段啟動(dòng)光信號，第2路、第3路、第4路不發(fā)送光信號。并向發(fā)射時(shí)鐘發(fā)出驅(qū)動(dòng)時(shí) 鐘指令，確定發(fā)射端發(fā)送光信號的速度。啟動(dòng)光信號中，包括了時(shí)鐘同步信號和采用的初始 選頻序列，用于確定光信號的發(fā)送的速度和發(fā)射端將采用的初始的4個(gè)光發(fā)射天線。
[0056] 在接收端，由于第1路通信線路的光信號通帶包含了剩余的n-1個(gè)光接收天線的光 通帶，所Wn個(gè)光接收天線都可W接收到運(yùn)一啟動(dòng)光信號。接收端由第1路通信線路、判決器 和解碼器識別出啟動(dòng)光信號，由接收時(shí)鐘為判決器提供接收時(shí)鐘可W達(dá)到的最快的時(shí)鐘， 用作采樣判決的時(shí)鐘；并將啟動(dòng)光信號輸出到接收控制器，從而確定光信號的速度W及接 收端開始接收正式數(shù)據(jù)的光信號時(shí)應(yīng)采用的初始選頻序列。
[0057] 發(fā)射端和接收端同步后，進(jìn)行正式的數(shù)據(jù)收發(fā)，數(shù)據(jù)收發(fā)的原理及步驟如下：
[005引發(fā)射端的工作原理及步驟：
[0059] TX1、發(fā)射控制器從外部設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)按照8位二進(jìn)制的一個(gè)字 節(jié)為單位劃分，每次向編碼器輸出一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，對于劃分的最后一組不足8位二進(jìn)制的 數(shù)據(jù)，將有效數(shù)據(jù)置于高位，后面的低位用0補(bǔ)足8位。同時(shí)，給編碼器輸出補(bǔ)位指令，給選頻 器發(fā)出選頻指令，給發(fā)射時(shí)鐘發(fā)送驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘指令。
[0060] TX2、編碼器根據(jù)發(fā)射控制器輸入的每一個(gè)字節(jié)的8位二進(jìn)制數(shù)和補(bǔ)位指令，進(jìn)行 分組、編碼，并輸出。選頻器接收到選頻指令后，根據(jù)選頻序列，在n個(gè)光發(fā)射天線中選通第1 個(gè)光發(fā)射天線為第I路通信線路和剩余n-1個(gè)光發(fā)射天線中的任意兩個(gè)光發(fā)射天線作為通 信的第2路、第3路、第4路通信線路。
[0061] TX3、驅(qū)動(dòng)器根據(jù)編碼器每次輸出的4個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的' 1'和' 0 '信號，W及選頻器 選擇的4路通信線路，驅(qū)動(dòng)選頻器選擇的4路通信線路上的光發(fā)射天線的用Lm)亮度不同的 兩種狀態(tài)分別表示"r和"0"。其中，Sl列的數(shù)值用于驅(qū)動(dòng)第1路通信線路上的LED, S2列、S3 列、54列立列的數(shù)值，則分別用于驅(qū)動(dòng)第2路、第3路、第4路上的LED。
[0062] TX4、4路通信線路的L抓發(fā)出的亮度變化的光信號，經(jīng)過各自通信線路上的發(fā)射濾 鏡過濾后，成為在某個(gè)通帶內(nèi)的光信號發(fā)送出去。
[0063] 接收端的工作原理及步驟：
[0064] RX1、接收控制器接收到啟動(dòng)光信號后，給接收時(shí)鐘提供判決時(shí)鐘指令，給分頻器 輸出分頻指令。確定光信號的速度W及接收端開始接收正式數(shù)據(jù)的光信號時(shí)應(yīng)采用的初始 選頻序列。
[0065] RX2、分頻器根據(jù)分頻指令確定選頻序列，并根據(jù)選頻序列，在n個(gè)光接收天線中選 擇第1個(gè)光接收天線為第1路通信線路和剩余n-1個(gè)光接收天線中的任意S個(gè)光接收天線作 為通信的第2路、第3路、第4路通信線路。
[0066] RX3、4路通信線路上的4個(gè)光接收天線的接收濾鏡，分別對接收到的光信號進(jìn)行過 濾，過濾后成為在某個(gè)通帶內(nèi)的光信號。
[0067] RX4、4路通信線路上的光電接收器，接收經(jīng)過接收濾鏡過濾后的光信號，并轉(zhuǎn)換為 模擬電信號輸出。
[0068] RX5、判決器將接收光電接收器輸出的模擬電信號，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出。
[00例 RX6、解碼器將判決器輸出的數(shù)字信號還原成一組4個(gè)4位數(shù)，并對照表1、表2或表 3,將運(yùn)4個(gè)4位數(shù)解碼成一個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)，將由判決器先后輸出并由解碼器還原和解碼得 到的2組4位二進(jìn)制數(shù)，合并成一個(gè)字節(jié)，在將運(yùn)個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)輸出到接收控制器。并根 據(jù)編碼結(jié)果，向接收控制器發(fā)出接收完畢信息或者報(bào)錯(cuò)信息。
[0070] RX7、接收控制器將解碼器的輸出還原成原數(shù)據(jù)，并輸出到外部設(shè)備。
[0071] 本發(fā)明主要通過如下幾個(gè)方面，保障信號的隱蔽性：1)4路通信線路從n個(gè)天線中 選擇，每一對發(fā)射端的n個(gè)發(fā)射天線和接收端n個(gè)接收天線的光信號通帶和順序，都可W由 通信的雙方共同約定;2)選頻序列內(nèi)容保密，且選頻序列變換的頻率、順序保密，即：假使知 道了選頻序列的內(nèi)容，下一組將采用的是哪幾個(gè)天線也不固定；3)由表1、表2W及表3可W 看出，第1路的光信號通帶，始終包括了第2路、第3路、第4路的光信號通帶，第2路通信線路 的光接收天線接收到的光信號是第1路光發(fā)射天線的光信號與第2路光發(fā)射天線的光信號 的疊加，第3路通信線路的光接收天線接收到的光信號是第1路光發(fā)射天線的光信號與第3 路光發(fā)射天線的光信號的疊加，第4路通信線路的光接收天線接收到的光信號是第1路光發(fā) 射天線的光信號與第4路光發(fā)射天線的光信號的疊加。同時(shí)，第1路通信線路的光接收天線 接收到的光信號是第1路、第2路、第3路、第4路的4個(gè)光發(fā)射天線的光信號的疊加。由表1、表 2W及表3中可知，Rl列、R2列、R3列、R4列中各列的數(shù)值重復(fù)率高，因此也加大了信號被破解 的難度。
[0072] 本發(fā)明提出的可見光多選3+1路混合光的MIMO通信收發(fā)裝置，采用可