[实用新型]一种2ASK预处理的可见光通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及可见光通信领域，具体而言，涉及2ASK预处理的可见光通信系统。

背景技术

可见光通信(VLC)是一种基于白光发光二极管(LED)的新颖无线光通信技术，它能够将照明以及通信两大功能合二为一。目前，可见光通信系统较为简单的调制方式有OOK和PPM两种，它们均属于数字基带调制，是直接去调制光脉冲，分别以光脉冲的有无和光脉冲的位置来表示所传输的信号，并且相关技术的研究重点大多放在传输速率上，很少以提高传输距离作为改良方向。

对于常用的数字基带调制而言，本质上搭载在LED光源上的是一个数字信号，通过傅里叶变换分析可得到高次谐波分量。考虑到发射端电路中的各种电子元件(如驱动电路中的三极管等)具有一定的增益带宽积，且由于白光LED受自身磷荧光粉的影响，其有效的3dB带宽仅为1MHz左右，调制在LED上的数字信号会有一定的失真，影响系统发射信号的波形。另一方面，在实际应用中，有必要使通信系统的传输距离变得更远，以便于更大范围内的用户能够接收到信号。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供一种2ASK预处理的可见光通信系统，对光源进行二进制振幅键控(2ASK)预处理的调制驱动电路，这样能够使调制在LED上的信号不会产生明显失真，并且在这个基础上能够改善LED驱动电路，增大光调制度，使传输距离更远。

一种2ASK预处理的可见光通信系统，包括用于发射可见光的发射模块和用于接收可见光且将可见光转换为电信号的接收模块，其中，所述发射模块包括LED驱动模块和用于对进入LED驱动模块的初始电信号进行预处理的2ASK预处理模块。

进一步的，所述2ASK预处理模块包括用于产生载波信号的有源晶振、用于对载波信号进行选频的选频电路和用于将经过选频之后的载波信号根据输入信号进行信号切换输出的模拟开关。

进一步的，所述LED驱动模块包括用于将被2ASK预处理模块调制的电信号进行电流量放大的共集电极放大电路。

进一步的，所述LED驱动模块设置有直流偏置。

进一步的，所述接收模块包括用于将LED灯光转换为光电流的光电管，用于将光电流转为电压且具有放大性能的前置放大器，以及用于将多余的低频信号进行滤除的高通滤波电路。

进一步的，所述光电管采用光伏模式进行工作。

进一步的，所述高通滤波电路采用压控电压源二阶高通滤波电路。

进一步的，所述发射模块进一步包括用于经过前置放大和滤波的信号进行放大的主放大器，以及用于将经过主放大器处理的信号进行调制和整形的解调与整形电路

进一步的，所述解调与整形电路采用肖特基二极管半波整流，由RC电路低通滤波进行包络检波法的解调。

进一步的，所述解调与整形电路采用由过零比较器组成的整形电路。

本实用新型的2ASK预处理的可见光通信系统，在调制LED光源之前，加入对初始电信号的二进制振幅键控(2ASK)调制电路，再把已调电信号输入到LED驱动电路，对光源进行模拟强度调制。这有别于以往的数字基带调制，由于2ASK调制采用的是固定频率的正弦波，在调制到光源的时候，不会因为含有高次谐波而产生失真的情况。

附图说明

图1为本实用新型的2ASK预处理的可见光通信的结构图；

图2为图1所示的2ASK预处理模块的一个实施例；

图3为图1所示的LED驱动模块的一个实施例；

图4为图1所示的前置放大电路的一个实施例；

图5为图1所示的高通滤波器电路的一个实施例；

图6为图1所示的主放大电路的一个实施例；

图7为图1所示的解调与整形电路的一个实施例。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，2ASK预处理的可见光通信系统包括发射可见光的发射模块和用于接收可见光且将可见光转换为电信号的接收模块。发射模块包括LED驱动模块和用于对进入LED驱动模块的初始电信号进行预处理的2ASK预处理模块。接收模块包括用于将LED灯光转换为光电流的光电管，用于将光电流转为电压且具有放大性能的前置放大器，用于将多余的低频信号进行滤除的高通滤波电路，用于对前置放大和滤波后的信号进行放大的主放大器，以及用于将经过主放大器处理的信号进行解调和整形的解调与整形电路。

关于发射模块：