[发明专利]一种用于LED车灯光通信的自适应接收装置及方法

权利要求书

1.一种用于LED车灯光通信的自适应接收装置，包括光电转换模块和与该光电转换模块连接的微机处理器，其特征在于：所述光电转换模块包括接收光信号的光电二极管阵列和多通道放大电路，所述光电二极管阵列的输出端经多通道放大电路与微机处理器连接，该光电二极管阵列安装在一微机电机构上，所述微机处理器控制连接微机电机构；

采用光电二极管阵列接收LED车灯发射出来的光信号并进行光电转换，并将二极管阵列安装在微机电系统的执行机构上，所述光电二极管阵列采用多个光电二极管并行接收和转换光信号，输出组数与光电二极管数量对应的电信号；

采用微机处理器对光电二极管阵列输出的多组电信号进行处理，微机处理器计算各组信号的相似度或互相关系数大小，去掉偏颇电信号组保留有效电信号组，并将有效电信号组输出以进入处理环节和解调环节；

所述执行机构按间隔时间驱动二极管阵列在三维空间内微移动，该微移动量设为扰动输入量，微机处理器根据扰动观察法计算比较扰动前后来自光电二极管阵列的电信号组的相似度，相似度较高的电信号组对应的二极管阵列所在的空间角度设为最优接收角度暂存于微机处理器内，微机处理器将该最优接收角度信息发送至微机电系统，执行机构将二极管阵列调至该最优接收角度，最优接收角度随每次扰动输入得到更新。

2.根据权利要求1所述的用于LED车灯光通信的自适应接收装置，其特征在于：所述微机处理器输出连接有冗余平均电路，冗余平均电路输出端反馈连接微机处理器且连接有低通滤波电路，低通滤波电路输出连接有整形电路。

3.根据权利要求2所述的用于LED车灯光通信的自适应接收装置，其特征在于：所述微机处理器包括型号为MC9S12XS128的单片机，所述微机电机构包括型号为NM-XY-100X的微动平台，所述单片机的PWM波形输出端口与微机电机构的输入端连接；

所述光电二极管阵列包括六个定位于微动平台上的GaN基光电二极管，所述多通道放大电路为六通道放大电路，每个光电二极管的正极均连接至一工作电压源，每个光电二极管的负极各自通过一阻值相同的电阻接地，该六个光电二极管的负极经六通道放大电路与单片机的六个A/D输入端一一对应连接；

冗余平均电路包括一型号为LM324C的比较器，该比较器的负输入端接地，正输入端与输出端电阻连接，单片机的AD0端子与比较器的正输入端电阻连接，比较器的输出端与低通滤波电路的输入端、单片机的AD1端子连接。

4.一种用于LED车灯光通信的自适应接收方法，其特征在于：

采用光电二极管阵列接收LED车灯发射出来的光信号并进行光电转换，并将二极管阵列安装在微机电系统的执行机构上，所述光电二极管阵列采用多个光电二极管并行接收和转换光信号，输出组数与光电二极管数量对应的电信号；

采用微机处理器对光电二极管阵列输出的多组电信号进行处理，微机处理器计算各组信号的相似度或互相关系数大小，去掉偏颇电信号组保留有效电信号组，并将有效电信号组输出以进入处理环节和解调环节；

所述执行机构按间隔时间驱动二极管阵列在三维空间内微移动，该微移动量设为扰动输入量，微机处理器根据扰动观察法计算比较扰动前后来自光电二极管阵列的电信号组的相似度，相似度较高的电信号组对应的二极管阵列所在的空间角度设为最优接收角度暂存于微机处理器内，微机处理器将该最优接收角度信息发送至微机电系统，执行机构将二极管阵列调至该最优接收角度，最优接收角度随每次扰动输入得到更新。

5.根据权利要求4所述的用于LED车灯光通信的自适应接收方法，其特征在于：所述处理环节包括对有效电信号组的冗余平均处理，得到一路相似度最大信号，该路相似度最大信号反馈回微机处理器作为计算相似度的基准电信号，该路相似度最大信号经低通滤波和整形后进入解调环节。