[发明专利]一种可见光通信系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种可见光通信系统及方法。

背景技术

可见光通信是一种在发光二极管(LED)技术上发展起来的新型的、短距离高速无线通信技术。可见光通信的基本原理就是利用发光二极管比荧光灯和白炽灯切换速度快的特点，通过LED光源的高频闪烁来进行通信，有光代表1，无光代表0，发出高速的光信号，经过光电转换而获取信息。

可见光通信因为其数据不易被干扰和捕获，光通信设备制作简单且不易损坏和消磁，可以用来制作无线光加密钥匙。与微波技术相比，可见光通信技术有相当丰富的频谱资源，这是一般微波通信和无线通信无法比拟的；同时可见光通信可以使用任何通信协议、适用于任何环境；在安全方面，其相比于传统的磁性材料，无需担心消磁问题，更不必担心通信内容被别人窃取；无线光通信的设备假设灵活边界，且成本低廉，适合大规模的普及与应用。

但是，现有的可见光通信系统进行通信时LED灯的各个LED发光器件是串联关系，所有LED发光器件传递的信息相同，可见光通信系统的信息传递量小，信息传递速度慢。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可见光通信系统及方法，提高了信息传递量以及信息传递速度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可见光通信系统，该可见光通信系统包括：

信号发射端，所述发射端用于将待发送的信源信号转换为多路并行的数字信息，并将所述多路并行的数字信息调制为对应的多路并行的OOK信号，所述OOK信号用于驱动LED灯内的多个LED发光器件发光；其中，每一路OOK信号对应驱动一个LED发光器件；所述LED灯的多个LED发光器件发射的光信号在传播过程中发生光强叠加，形成混合的可见光信号；

信号接收端，所述信号接收端用于接收所述可见光信号，将所述可见光信号转换为PAM信号，对所述PAM信号进行解调，获取所述信源信号。

优选的，在上述可见光通信系统中，所述信号发射端包括：

串并转换模块，所述串并转换模块用于将所述信源信号转换为多路并行的数字信息；

并行调制模块，所述并行调制模块用于将所述多路并行的数字信息调制为多路并行的OOK信号；

频率调节模块，所述频率调节模块用于调节所述OOK信号的频率，使得所述OOK信号的周期等于基本周期，使得所述LED灯工作在均匀调制模式，或使得所述OOK信号的周期均等于基本周期的数倍，使得所述LED灯工作在非均匀调制模式。

优选的，在上述可见光通信系统中，所述信号接收端包括：

光电转换模块，所述光电转换模块用于获取所述可见光信号，并将所述可见光信号转换为PAM信号；

解调模块，所述解调模块用于将所述PAM信号解调为多路并行的OOK信号；

并串转换模块，所述并串转换模块用于将所述多路并行的OOK信号转换为所述信源信号。

优选的，在上述可见光通信系统中，所述光电转换模块为光电二极管。

优选的，在上述可见光通信系统中，所述解调模块采用最大似然判决方法根据所述PAM信号计算所述可见光信号的光强，将所述光强进行N阶量化得到所述可见光的光强信息矢量，进而得到多路并行的OOK信号；

其中，N为LED发光器件的个数。

优选的，在上述可见光通信系统中，所述信源信号可以为视频信号、音频信号或是图像信号。

本发明还提供了一种可见光通信方法，该可见光通信方法包括：

将待发送的信源信号转换为多路并行的数字信息；

将所述多路并行的数字信息调制为对应的多路的OOK信号，通过所述OOK信号驱动LED灯内的多个LED发光器件发光，其中，每一路OOK信号对应驱动一个LED发光器件，所述LED灯的多个LED发光器件发射的光信号在传播过程中发生光强叠加，形成混合的可见光信号；

获取所述可见光信号，将所述可见光信号转换为PAM信号；

对所述PAM信号进行解调，获取所述信源信号。

优选的，在上述可见光通信方法中，所述调制包括均匀调制模式以及非均匀调制模式；

当调节所述OOK信号的周期等于基本周期，为均匀调制模式；当调节所述OOK信号的周期均等于基本周期的数倍，为非均匀调制模式。

优选的，在上述可见光通信方法中，所述对所述PAM信号进行解调，获取所述信源信号包括：

将所述PAM信号解调为多路并行的OOK信号；