[实用新型]无线光通信分集和入射光角度估计一体化电路

说明书

本实用新型公开了一种无线光通信分集和入射光角度估计一体化电路，包括：个方向增益不同的光电转换器；用于接收不同方向的光信号并将接收的光信号转换为电信号；路选择器，对L个光电转换器的输出电信号通过控制信号进行筛选；信号合并放大器，对经L路选择器筛选的电信号进行合并放大处理；其中控制信号，可控制路选择器全部或部分打开，信号合并放大器处理路选择器的输出信号，得到用于通信的高信噪比信号；或控制路选择器依次选择单路信号，信号合并放大器依次输出用于定位的信号向量。本实用新型一体化电路可用于同时实现稳定的无线光通信和入射光信号的方向估计，其成本低于独立设计的光通信分集系统和光信号方向估计模块。

技术领域

本实用新型涉及一种兼具无线光通信分集和入射光角度估计功能的接收电路，属于信息技术和自动化技术的交叉领域。

背景技术

无线光频谱资源宝贵：无线光通信系统具有带宽大、保密性强、兼具照明功能、无电磁干扰等诸多优势；基于入射角度的无线光定位系统能达到厘米级精度。

然而，由于光电转换器、高速跨阻放大器、高速运算放大器的造价昂贵，光通信及光定位系统的成本一直居高不下。

无线光通信和基于角度估计的光定位接收机的电路结构和评价标准有很多不同。光通信接收电路要求放大器带宽高、输出信号信噪比高；入射光角度估计电路要求接收信号包含的位置信息量大，信号的空间自由度多。因此现有的无线光通信系统和接收机定位系统都是分立的，各自有一套独立的光电转换和放大电路，电子元器件的复用程度很低，设备昂贵且体积大。

发明内容

本实用新型是为了解决上述问题，提供了一种基于L路选择器的无线光通信分集和入射光角度估计一体化电路，能够尽可能多地让两种功能模块共用相同的元器件，避免重复，从而降低成本，缩小体积。

为了实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种无线光通信分集和入射光角度估计一体化电路，其特征在于，包括：

L个方向增益不同的光电转换器；用于接收不同方向的光信号并将接收的光信号转换为电信号；

L路选择器，对L个光电转换器的输出电信号通过控制信号进行筛选；

信号合并放大器，对经L路选择器筛选的电信号进行合并放大处理；

其中控制信号，可控制L路选择器全部或部分打开，信号合并放大器处理L路选择器的输出信号，得到用于通信的高信噪比信号；或控制L路选择器依次选择单路信号，信号合并放大器依次输出用于定位的信号向量。

所述控制信号由数字信号处理单元发出。

还包括一模拟/数字信号转换器，用于将经信号合并放大器处理的模拟信号转换为数字信号；经模拟/数字信号转换器转换后的数字信号输入到所述数字信号处理单元。

在每个光电转换器的输出端还连接有一个跨阻放大器。

所述L路选择器由多个具有使能端的缓冲器构成，通过控制信号将L路信号中的任意一路或几路选通。这种方式的缺点是占用较多IO口，优点是能够实现全部通路的合并。

所述L路选择器由多个带使能端的M选1模拟开关构成，通过控制信号将L路信号中的任意一路或几路选通，其中L是M的整倍数。这种方式的缺点是最多只能合并L/K路信号，优点是所需的IO口较少。

所述光电转换器为光电二极管、光敏电阻、光敏三极管或光电倍增管。

本实用新型的工作原理为：