一種可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置的制造方法
【專利摘要】本申請涉及一種可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置，其特征在于，本申請利用OFDM(正交頻分復用技術)調制技術，設計并且也實現(xiàn)了基于DSP(數(shù)字信號處理)處理器的可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置。本裝置主要有DSP電氣平臺模塊、Bias?Tee/LED驅動電路模塊以及D/A轉換電路模塊組成。軟件部分采用了16PSK的調制方式對OFDM的子信道來進行編碼，在增強此系統(tǒng)抗噪聲的能力基礎之上，使它不容易受到信道特性方面變化的影響。本裝置移植到可見光通信的研發(fā)當中去，一方面可以抑制由于信道的衰落和延遲造成的ISI(符號間干擾)和ICI(載波間干擾)，另一方面也可以提高可見光通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?br>【專利說明】
一種可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置
技術領域
[0001]本申請涉及無線通信領域，尤其涉及可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器。
【背景技術】
[0002]目前的無線射頻通信應用領域方面受限、頻帶資源緊缺等諸多問題也日益的暴露出來。另一方面，無線射頻通信的數(shù)據(jù)速率，已經不能滿足人們的需求。因此，一種利用LED可見光的高速亮滅傳遞二進制碼元的通信方式被提出，它兼具照明和通信雙重功能，因而可見光通信迅速發(fā)展起來了，成為了近年來無線通信領域研究的熱點，因此對可見光通信的研究具有重大意義。

【發(fā)明內容】

[0003]本申請的主要目的在于提供一種可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置。
[0004]為達上述目的，分析可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置，本裝置主要有DSP電氣平臺模塊、D/A轉換電路模塊以及Bias-Tee/LED驅動電路模塊。
[0005]DSP電氣平臺模塊，與D/A轉換模塊相連，主要包括DSP芯片數(shù)據(jù)處理中心和FPGA芯片外設控制器兩部分，DSP電氣平臺模塊是可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置的核心部分，用于產生OFDM信號。
[0006]D/A轉換電路模塊，與電氣平臺模塊相連，用于數(shù)字信號轉換為模擬信號。
[0007]Bias-Tee/LED驅動電路模塊，與LED照明光源相連，用于驅動LED發(fā)光。
[0008]與現(xiàn)有的技術相比，本申請?zhí)岢龅募夹g方案，可以實現(xiàn)一種抗ISI和ICI強，數(shù)據(jù)通信速率快的可見光通信的發(fā)送器裝置，該裝置在可見光通信系統(tǒng)中具有非常好的應用前景。
【附圖說明】
[0009]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0010]圖1是發(fā)送器裝置硬件系統(tǒng)的結構框圖；
[0011]圖2是可見光通信系統(tǒng)中OFDM信號產生的過程；
[0012]圖3是OFDM信號軟件生成流程框圖；
[0013]圖4是D/A轉換電路原理圖；
[0014]圖5是Bias-tee驅動電路的原理圖；
[0015]圖6是白光大功率LED的OFDM交流信號的波形圖；
[0016]圖7是可見光探測器的輸出交流信號的波形圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下結合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步地詳細說明。
[0018]首先，搭建發(fā)送器裝置硬件系統(tǒng)如圖1所示，主要包括DSP電氣平臺模塊、D/A轉換電路模塊和Bias-tee驅動電路模塊等組成。其中，DSP電氣平臺與D/A轉換電路相連，D/A轉換電路與Bias-tee驅動電路相連接。下面就這三個模塊具體分析:
[0019]I) DSP電氣平臺模塊，包括DSP芯片數(shù)據(jù)處理中心(I)、FPGA芯片外設控制器(2)、DSP JTAG接口電路(3)、復位電路(4)、時鐘振蕩電路(5)、Bootloader模式選擇電路(6)、RS-232串口通信電路(7)、外擴RAM電路(8)、外擴Flash電路(9)、按鍵掃描電路(10)、LCD12864液晶顯示電路(11)、LED驅動電路(12)、JTAG接口電路(13)、供電電路(16)等。其中(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)與(I)相連，(10)、(11)、(12)、(13)與(2)相連，(16)與(I)和(2)相連。此模塊用于產生OFDM信號。
[0020]2) D/A轉換電路模塊，設計的此模塊的原理圖如圖4所示，主要由AD780高精度的帶隙基準電壓芯片與LTC1655軌對軌D/A轉換芯片構成，此模塊用于OFDM數(shù)字信號轉換成CFDM模擬信號。
[0021]3) Bias-tee驅動電路模塊，設計的此模塊的原理圖如圖5所示，其中Bias-tee是由理想的電容與理想的電感組成，經過做實驗確定電容與電感實際值以及它的拓撲結構，目的就是為了通過Bias-tee的輸出疊加信號失真達到最小在相對理想的情況下。此模塊用于驅動LED燈發(fā)光。
[0022]其次，用軟件生成OFDM數(shù)字信號，(FDM信號產生的過程如圖2所示，軟件生成OFDM數(shù)字信號的流程框圖如圖3所示，由流程圖可知OFDM信號編碼的過程包括信號調制、串/并轉換、IFFT的計算、并/串轉換、歸一化過程(包括浮點數(shù)的量化以及D/A輸入的數(shù)據(jù)位數(shù)的匹配等)和OFDM的數(shù)據(jù)幀的產生等組成。編寫好此部分的程序后下進DSP電氣平臺模塊，產生OFDM數(shù)字信號。
[0023]最后，通過實驗結果得出結論，由圖6和圖7我們可知，在探測器距離白光LED比較近的時候，可見光信號的探測器終端是可以檢測出OFDM信號的，但是OFDM信號有一定的延遲與發(fā)送端對比。因此，本申請?zhí)峁┑幕贠FDM可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置可以實現(xiàn)OFDM可見光的信號發(fā)送。
【主權項】
1.一種可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置，主要包括:DSP電氣平臺模塊D/A轉換電路模塊以及Bias-Tee/LED驅動電路模塊等三部分，其中: 所述DSP電氣平臺模塊，與D/A轉換模塊相連接，主要包括DSP芯片數(shù)據(jù)處理中心和FPGA芯片外設控制器兩部分，DSP電氣平臺模塊是可見光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置的核心部分，用于產生OFDM信號； 所述D/A轉換電路模塊，與電氣平臺模塊相連，用于數(shù)字信號轉換為模擬信號； 所述Bias-Tee/LED驅動電路模塊，與LED照明光源相連，用于驅動LED發(fā)光。
【文檔編號】H04B10/116GK205584205SQ201620288782
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月9日
【發(fā)明人】王宏民, 劉貞周, 李冰
【申請人】哈爾濱理工大學