[发明专利]采用分集接收技术的可见光通信接收机专用芯片

说明书

一种采用分集接收技术的可见光通信接收机专用芯片，第一光电探测器和第二光电探测器的输出端分别对应连接一个第一跨阻放大器和第二跨阻放大器，第一跨阻放大器和第二跨阻放大器的输出端共同连接加法合成器的输入端，加法合成器的输出端依次连接：单端转双端电路、后均衡电路、限幅放大器、双端转单端电路以及反相器，反相器的输出端构成可见光通信接收机专用芯片的输出端，还设置有直流偏移消除电路，直流偏移消除电路的输入端连接限幅放大器的输出端，直流偏移消除电路的输出端连接后均衡电路的输入端。本发明实现在可见光LED光照环境下高数据速率的双信道接收机功能，同时具有低功耗、高带宽、集成度高、成本低、易于大规模生产等优点。

技术领域

本发明涉及一种可见光通信接收机专用芯片。特别是涉及一种采用分集接收技术的可见光通信接收机专用芯片。

背景技术

近年来，随着电子科技的高速发展，智能设备的用户总数和普及率逐年大幅度增加，随之增长的是人们对高速宽带多媒体通信的需求。此时传统射频通信出现频谱资源紧张的态势，加之电磁辐射干扰等因素的局限,以及人们日益重视辐射对身体健康的影响，促使产生了一种能够拓宽频谱的资源，通过绿色节能的LED灯为传输基站的通信方式可见光通信。

相比于传统射频识别技术，可见光技术有以下优点：(1)所使用的都是生活中常见的可见光和LED，不产生电磁辐射，无电磁污染；(2)目前无线射频频谱资源紧张，无线通信频段需要授权分配，而可见光频段传输却无此限制；(3)可见光传输信道没有电磁干扰，传输信道设计上相对简单；(4)由于光沿直线传输的特性，不会像传统无线通信传输那样被截获和破译，信息安全性高。

对可见光通信中接收机的研究在近两年来刚刚兴起，但由于接收器件特性差异较大，系统整体结构所含模块较多，之间相互影响较为复杂，现有的研究主要是基于其可行性方面的研究，接收机搭建所用的也都是商用分立器件以实现功能，鲜少有集成设计的光接收机模拟芯片。因此，设计用于可见光通信系统的整体独立接收机专用集成电路处于创新研发阶段，该方面还鲜有报道。

近年来，分集接收技术在无线通信领域得到广泛应用，室外VLC系统也有望应用此技术来获得性能提升，因为分集接收技术可以提供矩阵增益，即系统接收端可以设置多个光探测器，以此增加信号传输速率，增强信号接受能力，降低误码率。

在接收机电路的研发过程中，由于电路复杂，级联电路模块较多，因此极容易发生电路直流电平漂移，也即静态工作点的偏移，导致整个电路工作都不稳定，甚至无法工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现在可见光LED光照环境下高数据速率的双信道接收机功能的采用分集接收技术的可见光通信接收机专用芯片。

本发明所采用的技术方案是：一种采用分集接收技术的可见光通信接收机专用芯片，包括有分别接收两路光信号的第一光电探测器和第二光电探测器，所述的第一光电探测器和第二光电探测器的输出端分别对应连接一个用于将经过光探测器得到的电流信号转化为电压信号并进行放大的第一跨阻放大器和第二跨阻放大器，所述第一跨阻放大器和第二跨阻放大器的输出端共同连接用于将双信道信号合成为一路信号的加法合成器的输入端，所述加法合成器的输出端依次连接：用于将加法合成器输出的信号转换为差分信号的单端转双端电路、用于进行高频补偿的后均衡电路、用于进行信号放大的限幅放大器、用于将双端信号转换成单端信号的双端转单端电路以及用作信号判决的反相器，所述反相器的输出端构成可见光通信接收机专用芯片的输出端，还设置有起到反馈调节作用以稳定电路直流工作点的直流偏移消除电路，所述直流偏移消除电路的输入端连接所述限幅放大器的输出端，所述直流偏移消除电路的输出端连接所述后均衡电路的输入端。