[发明专利]基于无线紫外光通信的脉冲间隔调制及解调方法

说明书

本发明公开了基于无线紫外光通信的脉冲间隔调制及解调方法，调制方法：先定义调制信息的阶数，然后定义调制信号的编码前两位为单高脉冲“1”和单空保护时隙“0”；再比对d与2^M‑1的大小关系，若d2^M‑1，信源信息先加d个信息空时隙，再加标识脉冲“10”和一个空时隙“0”，后加2^M‑1‑d个空时隙；若d≥2^M‑1，信源信息先加2^M‑d‑1个信息空时隙，再加标识脉冲“110”和一个保护时隙，后加2^M‑1+d‑2^M个空时隙；解调方法：先进行光电转换，再对标识脉冲进行判断，后完成解调及解码。本发明解决了现有的OOK抗干扰能力差，功率利用率低的问题；解决了PPM存在时隙或帧同步实现难的问题；还解决了DPIM符号不定长及调制符号溢出或等待的问题。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于无线紫外光通信的脉冲间隔调制及解调方法。

背景技术

随着研究者对无线光通信的探索，一种新型的无线紫外光通信技术被发现，它可以实现直视和非直视通信，解决了传统通信方式对收、发端对准要求高的难题，并逐渐成为了研究的热点。无线紫外光通信中调制解调技术对通信的质量有着较大的影响，调制解调技术的应用可以减少误码，提高系统的差错性能及通信质量。

紫外光通信中的调制解调方式主要有开关键控调制即OOK、脉冲位置调制即PPM、数字脉冲间隔调制即DPIM等方式，其中OOK方式虽然调制编码、解调方法简单，但外界的噪声及干扰对其影响较大，导致它的整体抗干扰能力差且功率利用率较低；PPM方式通过牺牲带宽来提高整体的抗干扰能力及功率利用率，但在解调时需要较严格的帧同步和时隙同步，给解调新系统带来困难；DPIM方式虽然不用帧和时隙同步，但整体符号长度不定，导致解调端易出现符号溢出或等待，给系统带来无关的空时隙，增加系统的误码率。为了提高无线紫外光通信的通信质量，降低系统的带宽需求等，我们提出了一种定长双脉冲对称脉冲间隔调制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无线紫外光通信的脉冲间隔调制及解调方法，解决了现有的调制方式符号长度不定、带宽需求高、信道容量差的问题。

本发明基于无线紫外光通信的脉冲间隔调制及解调方法，具体按照如下步骤实施：

步骤1，定义信源信息的调制阶数；

步骤2，对信源信息进行调制编码得到调制信号，将调制信号通过紫外LED进行发送；

步骤3，接收端通过光电倍增管接收步骤2发送的紫外光信号，紫外光信号经光电转换后解调及解码。

本发明的特点还在于，

步骤1具体为：定义二进制信源信息的调制阶数M的初始值，M可取的值为:不为零的自然数，将M位二进制信源信息映射到长度为2^M-1+5个时隙组成的时间帧段上。

步骤2的调制编码具体按照如下步骤实施：

步骤2.1，定义调制信号的编码前两位为单高脉冲“1”和单空保护时隙“0”；

步骤2.2，判断二进制信源信息数值对应的十进制信源信息数值d与2^M-1的大小关系；

若d2^M-1，则调制信号编码前两位先加d个信息空时隙，再加标识脉冲“10”和一个空时隙“0”，后加2^M-1-d个空时隙，即得到完整的调制信号；

若d≥2^M-1，则调制信号编码前两位先加2^M-d-1个信息空时隙，再加标识脉冲“110”和一个保护时隙，后加2^M-1+d-2^M个空时隙，即得到完整的调制信号。

步骤3的解调及解码具体按照如下步骤实施：