[发明专利]一种基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统

权利要求书

1.一种基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统，其特征在于，依次包括：一个数模转换单元，一个信号混合单元，一个micro-LED光源，多个透镜，一个光电探测器，一个模数转换单元，一个信号处理单元；其中：

所述的micro-LED光源，用于发射光信号，完成电信号向光信号的转换；

所述的数模转换单元，利用调制数字信号生成电信号，完成数模转换，该电信号与直流电压结合用来驱动micro-LED；

所述的信号混合单元，具有多个端口，用来混合单个或多个调制信号和直流信号；其中， “RF”端口输入数模转换单元生成的模拟信号，“DC”端口输入直流信号，输出端口连接micro-LED，输出上述两者结合的驱动信号；

所述的光电探测器，用来接收光信号并转化为电信号；

所述的透镜，主要为两个：发射端micro-LED的准直透镜和接收端光电探测器的聚焦透镜，用来准直光束，使到达光电探测器的光斑最小，最大化接收光功率；

所述的模数转换单元，用来接收光电探测器获得的电信号，完成模数转换，得到其波形信息，并导出接收数据文件；

所述的信号处理单元，将模数转换单元传来的数据，利用sCAP相应的解调算法恢复数据，并经过计算，得到信号的误码率和信噪比等信息。

2.根据权利要求1所述的基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统，其特征在于，所述micro-LED光源的基本结构依次为衬底、n-GaN层、InGaN/GaN量子阱层、p-GaN外延层。

3. 根据权利要求2所述的基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统，其特征在于，所述micro-LED尺寸大小为0.5—300 μm，每个micro-LED的-3 dB调制带宽为10MHz--2GHz。

4. 根据权利要求1所述的基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统，其特征在于，所述的数模转换单元的发送码元速率为0到10 Gbaut/s。

5.根据权利要求1所述的基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统，其特征在于，所述信号混合单元是T型偏置器或其它型号多端口信号混合设备。

6.根据权利要求1所述的基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统，其特征在于，所述光电探测器为雪崩光电二极管、PIN光电二极管、光电倍增管或肖特基光电二极管。

7.根据权利要求1所述的基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统，其特征在于，所述的模数转换单元是高速示波器或信号质量分析仪。

8.根据权利要求1所述的基于sCAP调制的micro-LED可见光通信系统，其特征在于，所述信号处理单元，利用sCAP相应的解调算法恢复数据，并获得信号的误码率和信噪比信息；具体包括：

在一个码元周期内，将二进制比特流分割映射为4路脉冲振幅调制码元；之后对码元进行上采样并分别与对应的整形滤波器响应函数进行卷积操作，其中第二路要加一个半周期的时间偏移；产生的4路模拟信号相加，驱动光发射器，经过信道传播之后由光电探测器采集光信号；采集到的模拟信号分别经过对应的滤波器，这里的滤波器是发射端滤波器的时域反转，除第二路以外均添加半周期的时间偏移；最后进行下采样与逆映射之后，并串转换恢复数据。