[发明专利]一种基于USB2.0接口的可见光通信传输装置及方法

权利要求书

1.一种基于USB2.0接口的可见光通信传输装置，包括发送端和接收端,其特征在于：

所述发送端包括USB2.0接口电路单元一、FPGA信号处理模块一、信号转换单元一、LED光发射单元和红外接收单元；

所述USB2.0接口电路单元一与FPGA信号处理模块一连接，用于发送端通过USB2.0接口收发来自外部的数据；

所述FPGA信号处理模块一与红外接收单元连接，用于上行链路的红外通信信号接收；

所述FPGA信号处理模块一、信号转换单元一、LED光发射单元依次连接，用于下行链路的可见光通信信号的发送；

所述接收端包括USB2.0接口电路单元二、FPGA信号处理模块二、信号转换单元二、PIN光探测单元和红外发射单元；

所述USB2.0接口电路单元二与FPGA信号处理模块二连接，用于接收端通过USB2.0接口收发来自外部的数据；

所述FPGA信号处理模块二与红外发射单元连接，用于上行链路的红外通信信号发出；

所述PIN光探测单元、信号转换单元二、FPGA信号处理模块二、USB2.0接口电路单元二依次连接，用于下行链路的可见光通信信号的接收；

FPGA信号处理模块一通过OUT1+和OUT1-两条数据线与信号转换单元一连接，所述FPGA信号处理模块二通过OUT2+和OUT2-两条数据线与信号转换单元二连接；

所述FPGA信号处理模块一包括数据读取单元A、译码单元A、与门选通单元A、高电平信号发生器A、USB电平信号发生器一、USB电平信号发生器二、USB电平信号发生器三、USB电平信号发生器四、USB电平信号发生器五和USB电平信号发生器六；

所述数据读取单元A与译码单元A连接，读取来自USB2.0接口电路单元一的D+、D-信号以及红外接收单元的信号，输入译码单元A；所述译码单元A的译码输出分别与高电平信号发生器A、USB电平信号发生器一、USB电平信号发生器二、USB电平信号发生器三、USB电平信号发生器四、USB电平信号发生器五、USB电平信号发生器六连接；USB电平信号发生器一、USB电平信号发生器二、USB电平信号发生器三、USB电平信号发生器四、USB电平信号发生器五、USB电平信号发生器六与数据总线连接；高电平信号发生器A的输出作为选通信号，输入与门选通单元A；自USB2.0接口电路单元一的D+、D-信号输入与门选通单元A，与门选通单元A的输出与信号转换单元一的输入连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于USB2.0接口的可见光通信传输装置，其特征在于：所述FPGA信号处理模块二包括数据读取单元B、译码单元B、与门选通单元B、高电平信号发生器B、电平序列发生器一、电平序列发生器二、电平序列发生器三、电平序列发生器四、电平序列发生器五、电平序列发生器六和逻辑输出单元；

所述数据读取单元B与译码单元B连接，读取来自USB2.0接口电路单元二的D+、D-信号以及信号转换单元二输入的OUT2+、OUT2-信号，输入译码单元B；所述译码单元B的译码输出分别与高电平信号发生器B、电平序列发生器一、电平序列发生器二、电平序列发生器三、电平序列发生器四、电平序列发生器五和电平序列发生器六连接；电平序列发生器一、电平序列发生器二、电平序列发生器三、电平序列发生器四、电平序列发生器五、电平序列发生器六与逻辑输出单元连接，高电平信号发生器B的输出作为选通信号，输入与门选通单元B；自信号转换单元二输出的OUT+、OUT-信号输入与门选通单元B,与门选通单元B的输出与USB2.0接口电路单元二连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于USB2.0接口的可见光通信传输装置，其特征在于：所述信号转换单元一包括放大器AD8130、电阻R1-R4和电容C1-C5；差分输入的一端经过电阻R2接地、电容C2接放大器AD8130的同相输入端+IN；差分输入的另一端经过电阻R1接地、电容C1接放大器AD8130的反相输入端-IN；所述放大器AD8130的输出端OUT的输出经过电容C5后得到实际输出；所述放大器AD8130的输出端OUT输出经过电阻R3和电阻R4后接地，R4上分得电压输入放大器AD8130的FB端；V+接入放大器AD8130D的端；放大器AD8130的+VS端与电容C3连接，电容C3另一端接地；放大器AD8130的-VS端与电容C4连接，电容C4另一端接地。