[发明专利]一种可见光通信系统、通信方法及相关设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种可见光通信系统、通信方法及相关设备。

背景技术

可见光通信是在LED(Light Emitting Diode，发光二极管)技术上发展起来的新型、短距离、无线高速通信技术，其原理为，利用LED可以快速点亮或熄灭的特点，通过光源的高频闪烁发出高速的二进制信号，并经过相应设备的接收与转换，将该二进制信号转换为电信号来获取信息。

具体地，可见光通信的优点在于，相对于无线电通信技术来说，其方向性好，不会在广泛的空间内产生电磁辐射；同时，由于除接收端外，发送端所发送的信号在其他方向上难以被捕获，因此还具有很好的保密性。再有，由于其所需的发送器件(如LED发光器件等)以及接收器件(如光敏器件等)的成本相对无线电通信技术所用器件来说较低，因而更适合大范围的推广和应用。

但是，目前，在进行可见光通信时，通常仅采用通过检测LED光源点亮或熄灭两种状态的方式来实现相应通信，因而极易被光信号接收器件所在环境内的其他较为明亮的光源或闪烁光源干扰(尤其易被在日常生活环境内大量存在的其他闪烁光源所干扰)，导致可见光通信对整体光环境的要求较高，在不满足环境光源要求时误码率高、通信质量差。

发明内容

本发明实施例提供了一种可见光通信系统、通信方法及相关设备，用以解决目前存在的仅通过检测LED光源的点亮或熄灭两种状态来实现可见光通信时所存在的抗干扰能力差、误码率高等的问题。

本发明实施例提供了一种可见光通信系统，包括由至少一个LED组成的LED发光器件、信号发射端以及信号接收端，其中：

所述信号发射端，用于将源信号数据转换为二进制码流，并根据所述二进制码流控制所述LED发光器件点亮或熄灭；其中，所述LED发光器件在自身被点亮时，能够在所述信号接收端的表面形成从中心到边缘亮度逐渐变低的不均匀光场；

所述信号接收端，用于根据所述LED发光器件在所述信号接收端的表面所形成的不均匀光场的中心位置处的光信号亮度和所述不均匀光场的边缘位置处的光信号亮度之间的亮度差，生成第一输出电平信号。

进一步地，本发明实施例还提供了一种信号接收设备，包括：

信号生成单元，用于根据LED发光器件在所述信号接收设备的表面所形成的不均匀光场的中心位置处的光信号亮度和所述不均匀光场的边缘位置处的光信号亮度之间的亮度差，生成第一输出电平信号。

进一步地，本发明实施例还提供了一种可见光通信方法，包括：

将源信号数据转换为二进制码流，并根据所述二进制码流控制LED发光器件点亮或熄灭；其中，所述LED发光器件在自身被点亮时，能够在信号接收端的表面形成从中心到边缘亮度逐渐变低的不均匀光场；

根据所述LED发光器件在所述信号接收端的表面所形成的不均匀光场的中心位置处的光信号亮度和所述不均匀光场的边缘位置处的光信号亮度之间的亮度差，生成第一输出电平信号。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供了一种可见光通信系统、通信方法及相关设备，在本发明实施例所述技术方案中，可根据LED发光器件在信号接收端表面所形成的不均匀光场的中心位置处的光信号亮度和所述不均匀光场的边缘位置处的光信号亮度之间的亮度差，生成第一输出电平信号，即，可通过检测LED发光器件在信号接收端表面所形成的不均匀光场的中心亮度和边缘亮度的亮度差来产生输出信号，从而解决了仅通过检测LED光源的点亮或熄灭两种状态来实现可见光通信时所存在的抗干扰能力差、误码率高等的问题，提高了可见光通信的抗干扰能力以及灵敏度，降低了可见光通信的误码率，进而提高了可见光通信的通信质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例一中所述可见光通信系统的一种可能的结构示意图；

图2所示为本发明实施例一中所述LED发光器件与信号接收端之间的一种可能的位置示意图；

图3所示为本发明实施例一中所述LED发光器件与信号接收端之间的另一种可能的位置示意图；

图4所示为本发明实施例一中所述第一、第二光电转换器件在信号接收端表面的一种可能的位置示意图；

图5所示为本发明实施例一中所述第一光信号接收电路的一种可能的结构示意图；