[实用新型]一种可见光通信副载波复用时钟同步接收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及可见光通信领域，具体涉及一种可见光通信副载波复用时钟同步接收装置。

背景技术

LED具有良好的可调制性，可利用LED高速明暗闪烁来传递信息，使LED光源具备通信能力。作为通信系统，接收端必须与发射端时钟保持一致才能准确恢复数据，而由于可见光通信系统只有一个物理信道，无法将时钟单独发送，因此需采用在接收端恢复时钟的方法。在接收端恢复时钟的常见方法是在发送端传送一个明显的时钟标志到接收端，该时间标志包含在数据分组中，在编码过程中产生用于恢复时钟的电压跳变，接收端利用此标志产生参考信号来驱动锁相环，通过锁相环恢复出发送时钟。但该时钟标志与数据结合在一起，在幅度噪声影响下，会无法提供足够的电压跳变用于恢复时钟，或恢复的时钟会出现相位抖动。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种可见光通信副载波复用时钟同步接收装置，采用的技术方案如下：

一种可见光通信副载波复用时钟同步接收装置，包括相互电连接的光电探测器和解复用器，所述解复用器分别电连接了时钟生成器和解码器，所述时钟生成器和解码器电连接，所述光电探测器用于将来自发射端的光载波信号转换为复用的副载波信号，所述解复用器用于将复用的副载波信号分离为多个副载波信号，所述时钟生成器用于将副载波信号恢复为本地时钟信号，所述解码器用于对副载波信号进行解码并输出数据。

在可见光通信副载波复用系统中，发射端将数据与时钟同步加载到多路副载波上并通过LED光源发射，接收端通过本实用新型的装置解复用副载波、矫正和恢复时钟。通过本实用新型的装置，解决了时钟标志与数据结合在一起，在幅度噪声影响下，会无法提供足够的电压跳变用于恢复时钟，或恢复的时钟会出现相位抖动的问题，使时钟与数据仍保持和发射端一样的同步稳定性，且本实用新型的装置结构简单，通信可靠性较高。

作为优选，本实用新型还包括滤光装置，所述滤光装置用于滤除来自发射端的光载波信号中的杂散光，提高光信号信噪比。

作为优选，所述滤光装置为滤光片，所述滤光片的通带范围为380nm~780nm。

作为优选，所述光电探测器通过带通滤波器与解复用器电连接。

光电探测器将光载波信号转换为复用的副载波信号后，复用的副载波信号先经过带通滤波器再输入给解复用器，带通滤波器可以衰减直流和噪声信号，进一步提高信噪比。

作为优选，所述带通滤波器为二阶或高阶带通滤波器。

作为优选，所述解复用器包括一个以上的乘法器。

作为优选，所述乘法器电连接了窄带带通滤波器。

副载波信号F₀~F_n及参考信号f₀~f_n经过乘法器输出和频和差频信号，再通过窄带带通滤波器输出差频信号S₀~S_n，其中频率S₀=F₀-f₀，频率S₁=F₁-f₁，频率S_n=F_n-f_n，通过合理设定副载波频率及参考信号频率，使得所有差频信号同频，窄带带通滤波器统一设定中心频率即可将多路副载波分离。本实用新型预先设定S₀为非调制载波信号，将其输入给时钟生成器，矫正相位后输出本地时钟作为解码器的时钟，f₀~f_n作为参考信号，其来源可以是本地基准时钟，也可以外接基准时钟。解码器对多个副载波信号S₁~S_n进行解码并输出最终数据DATA。本实用新型中，乘法器将副载波信号降频后，通过带通滤波器，以获取更窄的通带和更高的信噪比。

作为优选，所述窄带带通滤波器只能通过一个频率的副载波信号。

作为优选，所述时钟生成器包括相互电连接的移相器和锁相环，所述移相器用于对解复用器输出的信号进行相位矫正，矫正后的信号将会控制锁相环输出本地时钟，本地时钟作为解码器的时钟，对多个副载波信号S₁~S_n进行解码并输出最终数据DATA。

作为优选，所述光电探测器为光伏型或光电导型光电探测器。