[发明专利]可见光通信中的多维编码方法

说明书

技术领域

本发明属于通信方法技术领域，涉及一种可见光通信中的多维编码方法。

背景技术

可见光通信就是利用发光二极管（LED），在提供照明的同时，产生人眼难以觉察的高速明暗闪烁信号来传递信息的一种通信方式，本质上属于无线光通信范畴。因此，除了具有一般无线光通信的优点外，还具有无需频谱认证，对人安全，绿色节能等优点。

目前的可见光通信研究，大都采用OOK或VPPM调制方式，结合RZ码或NRZ码对白光LED直接进行强度调制进行信号传输。这样的做法易于实现，但是，频谱资源利用率太低。整个可见光频段从380nm到780nm，可以提供的信道容量高达400TB，而如果仅对强度做调制，资源浪费严重。正是看到这一点，IEEE802.15.7小组对可见光通信的建议中，还提出了CSK调制的方式，其利用LED的高速开关特性，使之发出不同颜色的光信号，从而对不同颜色的光信号进行编码以实现通信。这些编码方法往往是简化了实现方式，却以牺牲频率资源为代价；或者能有效地利用了频谱资源，却增加了实现复杂度；这对于主要利用可见光LED实现既照明又通信的新型节能通信方式来说是不可取的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可见光通信中的多维编码方法，该方法不仅实现简单，且资源利用率高。

本发明的技术方案是，可见光通信中的多维编码方法，包括多个基色的LED，对每个LED加载41位哥德码进行调制，使之产生相应的光信号，构成可见光通信多维编码的同步子帧；将一串码流分组，将每个分组里的码字唯一的映射成一个PPM编码信号；其中，分组的个数由LED基色的个数决定；将PPM编码信号通过LED驱动加载到单基色LED上，使之根据PPM编码信号产生相应的单基色LED光信号。

本发明的特点还在于：

将PPM编码信号通过LED驱动加载到多个基色LED上，使之根据PPM编码信号产生相应的单基色LED光信号，最终在空间中形成可见光多维编码的图样，构成了一个完整的可见光通信的多维编码。

上述过程循环，构成一个有效的采用可见光多维编码的数据子帧。

一个同步子帧和多个数据子帧构成可见光多维编码的数据帧。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明利用红色、绿色和蓝色等三基色或其它的多基色LED光，采用脉冲位置调制方法，可产生多维编码的可见光信号，克服了传统可见光通信过程中信息冗余，资源利效率低的问题。

2、本发明采用脉冲位置调制的不同颜色的光信号在时空中形成的不同图样构成的多维编码的基本码型，提高了一种光谱的信道利用率，编码实现简单，传输和检测开销小，可以更有效地降低信息传输的冗余，提高资源利用效率。

附图说明

图1是本发明可见光通信中的多维编码方法的可见光多维编码的帧结构示意图。

图2是本发明可见光通信中的多维编码方法的可见光多维编码同步子帧示意图。

图3是本发明可见光通信中的多维编码方法的可见光二维编码示意图。

图4是本发明可见光通信中的多维编码方法的可见光多维编码数据子帧示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

本发明可见光通信中的多维编码方法，具体包括以下步骤：

1.对每个LED加载41位哥德码进行调制，使之产生相应的光信号，构成每一帧信号的帧头。

2.将一串码流分组，将每个分组里的码字唯一的映射成一个PPM编码。其中，分组的个数由LED基色的个数决定；

3.将上述PPM编码信号通过LED驱动加载到单基色LED上，使之根据PPM电信号产生相应的单基色LED光信号；

4.多个基色LED在同一时刻完成2所述的过程，最终在空间中形成多维编码的可见光图样。这就构成了一个完整的可见光通信的多维编码。

5.重复步骤2至4，使之构成一个有效的采用可见光多维编码的数据子帧。

6.重复步骤1至5，使之构成一个采用可见光多维编码的数据帧。

实施例，可见光通信中的多维编码方法，选用红绿蓝三基色LED作为光源。首先由编码器产生41位哥德码信号，并将其同时加载到三基色LED的驱动上，三基色LED光源受到调制信号影响产生41位哥德码光信号，从而构成可见光通信多维编码的同步子帧。