[发明专利]可见光通信系统误码率与光功率关系测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，特别涉及可见光通信系统性能评估测试技术，具体涉及一种可见光通信系统误码率与光功率关系测量装置及测量方法。

背景技术

白光LED(发光二极管)具有低功耗，寿命长，绿色环保等优点，正在代替传统白炽灯成为下一代照明光源。白光LED还具有调制性能好的特点，可以用来作为数据传输的通信光源，实现光学无线信息的传输，即可见光通信技术。白光LED的普及为可见光通信技术发展提供了条件和机遇。目前，可见光通信技术正在成为国内外研究的热点。

国内外一些研究人员搭建了高速的可见光通信系统。文献1：Honglei Li，Xiongbin Chen，Beiju Huang，Danying Tang，and Hongda Chen，“High Bandwidth Visib le Light Communications Based on a Post-Equal ization Circuit”(Photonics Technology Letters，IEEE，vol.26，no.2，pp.119-122，Jan.15，2014)中采用NRZ-OOK调制方式，实现了数据传输速率为340Mbit／s的可见光通信系统。文献2：A.H.Azhar，T.A.Tran and D.O'brien.“A Gigabit／s Indoor Wireless transmission Using MIMO-OFDM Visible-Light Communications”(Photonics Technology Letters，IEEE，vol.25，No.2，January15，2013)中采用MIMO-OFDM调制技术，实现了数据传输速率为1.1Gbit／s的可见光通信系统。

目前，国内外对可见光通信系统性能评估测试技术没有统一的标准。对高速率可见光通信系统性能评估测试，尤其是电学性能和光学性能相结合的性能指标测试是一个难点。对于可见光通信系统误码率与光功率关系的测量装置和测量方法，目前还没有完善的技术方案。

发明内容

本发明的主要目的是要提供一种测量可见光通信系统误码率与光功率关系的测量装置及测量方法。由于可见光通信系统光可视，提出的该测量装置简单易操作；该测量方法采用多次测量求平均值，减小了测量误差，能够精确的测量出可见光通信系统误码率和光功率的关系。

为达到上述目的，本发明提供一种可见光通信系统误码率与光功率关系的测量装置，包括：

一误码率测试仪；

一调制电路，该调制电路的输入端与误码率测试仪的输出端通过同轴线连接，该误码率测试仪输出的电信号经过同轴线被送入到调制电路的输入端；

一白光发光二极管，该白光发光二极管为荧光粉白光发光二极管，该白光发光二极管与调制电路的输出端连接；

一前凸透镜，该前凸透镜位于白光发光二极管的光路上，能把发光二极管发出的光汇聚，使白光发光二极管发出光线按照一定方向和角度进行传输；

一滤光片、一光衰减片和一后凸透镜，其分别依序位于前凸透镜的光路上，该滤光片滤除响应速度较慢的荧光粉发出的光谱成分得到响应速度较快的光谱成分，通过调节光衰减片的刻度可以改变通过的光信号的信噪比；

一第一探测器，该第一探测器在后凸透镜的焦距处，接收白光发光二极管输出的光信号，把光信号转化成电流信号；

一第二探测器，该第二探测器在后凸透镜的焦距处，接收白光发光二极管输出的光信号，把光信号转化成电流信号；

一光接收机电路，该光接收机电路把第一探测器输出的电流信号转化成电压信号，该光接收机电路的输出端与误码率测试仪的输入端连接；

一光功率计，该光功率计与第二探测器连接。

本发明还提供一种可见光通信系统误码率与光功率关系的测量方法，该方法是使用所述的测量装置，包括如下步骤：

步骤1：首先通过误码率测试仪，设置可见光通信系统的数据传输速率；

步骤2：调节光衰减片的刻度，改变第一、第二探测器端的光信号信噪比，通过误码率测试仪读取光接收机电路在不同刻度下时的误码率；

步骤3：调节光衰减片的刻度，改变第一、第二探测器端的光信号信噪比，通过光功率计读取第一、第二探测器端在不同刻度下的光功率值；

步骤4：重复步骤2和步骤3，多次测量不同刻度下的误码率和光功率值，得到多次测量下的误码率和光功率的平均值；

步骤5：对得到相同刻度下的误码率和光功率的值，画出特定数据传输速率下的误码率和光功率的关系曲线；