[发明专利]可见光通信系统中交通信号性能参数的测量装置及方法

权利要求书

1.一种可见光通信系统中交通信号性能参数的测量装置，所述可见光通信系统的交通信号发射器为LED灯，交通信号接收器为光电二极管检测器，其特征在于，所述测量装置包括：

第一测量模型，用于测量太阳能辐射噪声；和/或

第二测量模型，用于测量所述LED灯的频率响应。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，第一测量模型包括光滤波器、光电二极管检测器以及功率计，光滤波器和光电二极管检测器连接并安装在一个面积为Acm²、半角视场为d°的接收区域内，光电二极管检测器和功率计连接。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，第一测量模型还包括，

第一计算单元，用于利用外星系在波长为λ时的辐射照度E、地球到太阳之间距离的正交因子D、以及波长为λ时各种衰落的大气传输方程的乘积T计算直接法向太阳能辐射；以及

第二计算单元，用于利用直接法向太阳能辐射和太阳天顶角θ计算散射水平太阳能辐射。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，第二测量模型包括发射端模型和接收端模型，

发射端模型包括：用作交通信号发射器的LED灯、与所述LED灯连接用于提供频率扫描信号的函数发生器、连接于函数发生器的直流偏置器、以及连接于函数发生器和直流偏置器之间的T型偏置器；

接收端模型包括：依次连接的光电二极管检测器、电流放大器和电频谱分析仪。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的测量装置，其特征在于，所述LED灯为商用成品LED。

6.权利要求1至5任意一项所述测量装置的测量方法，其特征在于，包括

用第一测量模型测量太阳能辐射噪声的步骤；和/或

用第二测量模型测量LED灯的频率响应的步骤。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，测量太阳能辐射噪声的步骤包括

A1、将第一测量模型的光电二极管检测器垂直向上放置用来接收大气中散射的太阳能辐射，并保证功率计记录每秒的辐射照度E；

A2、用功率计记录的辐射照度E，结合地球到太阳之间距离的正交因子D、以及波长为λ时各种衰落的大气传输方程的乘积T，计算直接法向太阳能辐射I_d；

A3、用直接法向太阳能辐射I_d和太阳天顶角θ计算散射水平太阳能辐射I_h；

A4、调节光电二极管检测器的角度，使其始终直对太阳，重复步骤A2-A3，收集交通信号接收器视场范围内在一天不同时间段的太阳能辐射噪声。

8.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，测量LED灯的频率响应的步骤包括

通过T型偏置器和函数发生器生成一个频率为f的正弦信号作为信源数据，施加到第二测量模型的LED灯；

调节直流偏置器，使LED灯的电压保持在一个拟线性输入输出区域中；

从频谱分析仪上读取频谱特性。