[发明专利]基于FPGA的LiFi信号调制方法及调制器

说明书

本发明涉及一种基于FPGA的LiFi信号调制方法及调制器，该方法包括步骤：以频率f0并行输入8位数据，每一位数据为二进制1或二进制0；判断输入的数据是二进制1还是二进制0，如果是二进制1，则选通输出频率为f2的第二载波，如果是二进制0，则选通输出频率为f1的第一载波；频率为f1的载波由时钟激励源fc经过N分频获得，频率为f2的载波由时钟激励源fc经过2N分频获得，频率f0与频率f2相等。本发明实施例提供的调制方法及调制器，能够保证不论有无数据传输以及不论传输何种数据，灯光都能保持正常的照明功能。

技术领域

本发明涉及信号调制解调技术领域，特别涉及一种基于FPGA的LiFi信号调制方法及调制器。

背景技术

采用可见光无线通信(Light Fidelity，LiFi)技术来解决多点信号接入问题，不仅可以实现多机同时接入局域网，而且可同时传输数据，具有抗电线电干扰、无需申请无线频谱、收发两端时钟不同步的情况下正确接收数据、经济适用的特点，这是一种新兴的多PC终端接入局域网的新技术，国内外正处于研发阶段。

LiFi技术是一种以调制LED灯光作为数据传输载体的通信方式，可同时解决室内灯光照明和数据的传输。由于灯光首先要解决照明需求，对于未进行处理的待传输数据，当处于无数据传输或传输0信号，都会导致灯光熄灭。因此用LiFi技术多点接入传输方式首先需要对待传输信号进行编码，这种码型应能保证不论有无数据传输以及不论传输何种数据，灯光都能保持正常的照明功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于FPGA的LiFi信号调制方法及调制器。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种基于FPGA的LiFi信号调制方法，包括步骤：

以频率f0并行输入8位数据，每一位数据为二进制1或二进制0；

0/1判决单元判断输入的数据是二进制1还是二进制0，如果是二进制1，则选通输出频率为f2的第二载波，如果是二进制0，则选通输出频率为f1的第一载波；

其中，频率为f1的载波由时钟激励源fc经过N分频获得，频率为f2的载波由时钟激励源fc经过2N分频获得，频率f0与频率f2相等。

上述调制方法中，输入的数据一直是二进制0或二进制1，不发数据时线路长时间也是一直传输高电平信号，因此可以保障不论有无数据传输以及不论传输何种数据，灯光都能保持正常的照明。发送f0＝f2＝f1/2和接收端f0＝f2＝f1/2，且接收采样频率fs＝8f0，前在T0周期的3/8时刻采样才能正确判决输出。此时在T0周期的2/8～4/8时段的中点，即f1处于第1周期后半周期的低电平区间，f2处于前半个周期高电平后半部分高电平区间。发送与接收在3/8T0处前后误差时间一个fs时段电平不变。如为低就可判决为“1”，如为高就可判决为“0”，使得0/1输出判决采样单元可以正确地判定“1”、“0”信号，进而能够保证在收发两端系统时钟不同步的情况下也能正确接收数据，去掉了传统接收电路中的同步时钟提取所带来的成本提高和技术复杂性。

根据本发明实施例，上述方法还包括步骤：以并行输入的8位数据为一帧，在每帧数据的开始，增加一个起始标志位，用两个f1周期表示，在一帧数据结束后发送一个T0时长的高电平表示一帧数据的结束的方式，数据传输时发送以f1和f2两种频率的2FSK信号。通过设置起始标志和结束标志，可以分隔每一帧中的8位数据与其他帧，避免多帧数据混在一起，造成数据判读错误。

一种基于FPGA的LiFi信号调制器，包括：

输入缓存器，用于缓存以频率f0/10并行输入8位数据，每一位数据为二进制1或二进制0；

时钟激励源，用于产生频率为fc的振荡频率；