[发明专利]一种可见光通信装置及方法

权利要求书

1.一种可见光通信装置，其特征在于，所述装置包括至少三个LED发射模块和一个可见光接收模块，所述LED发射模块与所述可见光接收模块以可见光通信连接；所述LED发射模块包括LED灯和恒流源驱动电路，所述可见光接收模块包括光学滤波片、光电检测器、放大器、模数转换器和微处理器；

所述LED发射模块用于在所述恒流源驱动电路中加载不同时隙的周期信号对发射信号进行调制，在所述发射信号调制过程中，选取n个LED参考点并进行编号，1帧信号被平均分隔为n+2个时隙，n个LED灯全亮作为帧头，n个LED灯全灭作为帧尾；

所述可见光接收模块用于通过光电检测器接收LED光信号并完成光电转换，经放大器输入到模数转换器，最后将采样到的信号传输到微处理器；

所述微处理器用于获取所述采样信号中信号强度最大值作为帧头表示有效数据的开始，获取信号强度最小值作为帧尾表示有效数据的结束，得到不同数据帧；

所述LED发射模块中，用数据k表示只让编号为k的LED灯点亮，其他LED灯灭，k＝1,2，…，n，调制后的可见光信号速率满足人眼看不见的闪烁；

所述微处理器还提取信号强度向量，判断所述帧头和帧尾间是否有n个有效数据，若有效数据为n个，则帧头后第k个有效数据值减去帧尾数据值作为第K个LED灯照射到光电检测器上的信号强度，得到所述光电检测器所在位置处的信号强度向量；否则，有效数据丢失，放弃本次数据处理，重新用所述可见光接收模块接收信号并再次提取信号强度向量。

2.根据权利要求1所述一种可见光通信装置，其特征在于，所述可见光接收模块还包括定时器，通过所述定时器控制模数转换器的信号采集间隔，所述定时器的时间为LED发射信号的时隙长度。

3.一种可见光通信方法，其特征在于，搭建可见光通信装置，所述装置包括至少三个LED发射模块和一个可见光接收模块，所述方法包括：

选取n个LED参考点并进行编号，在所述LED发射模块的驱动电路中加载不同时隙的周期信号对发射信号进行调制，将1帧信号平均分隔为n+2个时隙，n个LED灯全亮作为帧头，n个LED灯全灭作为帧尾；

用所述可见光接收模块中带有光学滤波片的光电检测器接收LED光信号并完成光电转换，经放大器和模数转换器获得采样信号并输入到微处理器；

获取所述采样信号中信号强度最大值作为帧头表示有效数据的开始，获取信号强度最小值作为帧尾表示有效数据的结束，得到不同数据帧；

所述对发射信号进行调制还包括：

用数据k表示只让编号为k的LED点亮，其他LED灭，其中k＝1,2,3,…,n，调制后的可见光信号速率满足人眼看不见的闪烁；

所述获取信号强度最小值作为帧尾表示有效数据的结束后还包括：提取接收到的信号强度向量；所述提取接收到的信号强度向量的具体方式为：

判断所述帧头和帧尾间是否有n个有效数据，若有效数据为n个，则帧头后第k个有效数据值减去帧尾数据值作为第K个LED灯照射到光电检测器上的信号强度，得到所述光电检测器所在位置处的信号强度向量；否则，有效数据丢失，放弃本次数据处理，重新用所述可见光接收模块接收信号并再次处理。

4.根据权利要求3所述一种可见光通信方法，其特征在于，所述模数 转换器中，通过定时器控制模数采集间隔，定时器的时间为LED发射信号的时隙长度。