[发明专利]一种基于OOK和FM的数模信号混合传输系统

说明书

一种基于OOK和FM的数模信号混合传输系统，属于可见光通信技术领域。系统对音频信号进行FM调制，对数字信号进行OOK编码，再以FM信号为载波进行OOK调制，产生二次调制信号，通过LED‑PD进行光通信，之后进行解调、线性填充和解码，恢复原始信号，最终通过音频输出设备和液晶显示器分别输出音频和文本。本发明的传输系统利用二次调制可以进行数字和模拟信号，即音频和文本信号的同时传输，工作效率高；音频信号同时使用FM和OOK信号传输，尽可能地保证信号畅通，防止信号中断，并在外界条件允许时提高通信的质量，适用于多种情景、多种环境；采用基于LED的光通信技术，由LED‑PD进行传输，简化了流程和操作。

技术领域

本发明涉及通信领域的可见光通信技术，具体是涉及一种基于LED的可见光通信，采用了OOK和FM的二次调制技术，能够进音频模拟信号和数字信号混合传输的通信系统。

背景技术

目前，市场上较为成熟、使用较广泛的可见光通信(Visual LightCommunication，VLC)系统，大都采用单独的数字信号传输，在环境干扰大、接收机接收信号强度低的情况下，数字传输系统无法保证正常通信。且现有的可见光通信仅使用数字调制技术，其载波信号并未充分利用。而模拟信号传输对信号强度要求低，在通信条件较差的情况下仍可以传输模拟音频信号。

申请号为201911200724.X的发明专利提供了一种基于单个LED的可见光实时语音图像通信编码方法，但是无法在工作中同时实现数字信号和模拟信号的混合传输，只能单独传输语音或图像,在调制阶段，该专利通过插入图像数据合成数字帧，而非进行二次调制产生数模混合信号；申请号为201811442338.7的发明专利提供了一种数字模拟信号混合传输的方法、装置及DAS系统，但也是将模拟信号转换为数字信号后进行传输，仍属于纯数字传输。两个专利均未对载波信号进行有效利用。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供一种能进行模拟和数字信号同时传输系统。该系统兼容性较好，能满足复杂环境下的可见光通信情况并尽可能提高通信系统的功能多样性。

本发明的技术方案：

一种基于OOK和FM的数模信号混合传输系统，包括发射机部分和接收机部分；

所述发射机部分包括音频输入设备、键盘、发射机ADC、发射机单片机、调制DSP、发射机放大器和LED；

所述发射机单片机接收键盘输入的文本，处理后发送至调制DSP；

所述调制DSP，首先对输入的音频信号进行FM调制，对输入的数字信号进行OOK编码，再以FM信号为载波进行OOK数字调制，OOK编码中既包括文本输入信息也包括音频信息，OOK调制在FM调制之后进行，至少延迟一个OOK码元，构成二次调制信号；

所述发射机放大器将已调制信号的功率放大至满足发射的需求；

所述LED将信号以光信号的形式发射；

所述接收机部分包括PD、接收机放大器、接收机ADC、解调DSP、接收机单片机、音频输出设备、音频DAC和液晶显示器；

所述PD接收由LED发射的光信号，完成外界环境中的光接收；

所述接收机放大器对信号进行放大；

所述接收机ADC将此前经过发射机放大器处理的信号还原为数模混合信号；