[发明专利]一种基于高速LED阵列的光强信号发射装置

说明书

本发明公开了一种基于高速LED阵列的光强信号发射装置，包括LED阵列和控制板卡，LED阵列通过一种新型排布和驱动方式，使其具有高速调制的特性，能以单点LED的开关速度发射高位数的光强信息；控制板卡通过选通LED阵列的I/O口高速显示，作为光强信号发射端发射光信号。本发明通过保证LED阵列切换速率的前提下，实现多位二进制数传输，提高传输速率。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于高速LED阵列的光强信号发射装置。

背景技术

LED具有很高的切换速度，而LED阵列的显示要想达到LED的切换速度需要在I/O口和切换速度之间权衡，随着LED分辨率的增加，I/O口需求也会越大，常规的LED的逐行/列扫描虽然能够明显的减少I/O口的需求，但会降低LED阵列的刷新频率。

无线光通信中有单输入单输出系统和多输入多输出系统，前者虽然具有简单易行的优点，但受限于数据传输速率相对较低，后者虽然放宽了发射端与接收端的严格对准要求，但LED阵列空间信道存在很强的相关性，存在空间串扰的情况的现象，难以解调所传输的信息。

发明内容

为了解决上述已有技术存在的不足，本发明提出一种基于高速LED阵列的光强信号发射装置，旨在提高数据的传输速率。本发明的具体技术方案如下：

一种基于LED阵列的光强信号发射装置，包括控制板卡和LED阵列，其中，

所述控制板卡构成信号输入端，将传输信号预先编码后存储在所述控制板卡的存储器中，所述LED阵列与所述控制板卡连接，所述控制板卡输出控制信号至所述LED阵列的行控制端和列控制端，通过一次扫描的方式输出对应编码的图案，以光信号进行传输；

光电探测器接收由所述LED阵列传送的信息，当所述LED阵列中LED个数是2ⁿ个时，能够传输0-2ⁿ中的任意n位2进制数据，光电探测器输出的信号经高精度的模数转换器区分LED点亮数量实现数据传输。

进一步地，所述LED阵列由行控制线和列控制线选通控制，通过一次扫描的方式控制点亮所述LED阵列中所需的LED点数，所述LED阵列响应时间为单点LED响应时间。

进一步地，所述LED阵列的排布方式为共阳极的LED或共阴极的LED个数最多的行为中心行时，其余共阳极或共阴极的行的LED个数向边缘递减至1个；

当共阳极的LED或共阴极的LED个数最多的列为中心列时，其余共阳极或共阴极的列的LED个数向边缘递减至1个。

进一步地，所述递减方式为逐个递减或以2为公差递减：

当中心行或中心列逐个递减时，递减方向为从中心行或中心列向两侧递减或仅向单侧递减；

当中心行或中心列以2为公差递减时，中心行或中心列的LED个数是奇数，从中心行或中心列向两侧递减。

进一步地，所述LED阵列中共阳极的LED或共阴极的LED能够不按照水平或垂直排布。

进一步地，所述LED阵列为凸多边形，所述LED阵列中能够点亮任意数量的LED。

进一步地，所述LED阵列为正方形、三角形、平行四边形。

本发明的有益效果在于：

本发明以LED阵列代替单个LED作为发射端传输数据的高位光强信号发射装置，但LED阵列常用的按行列扫描的显示方式会降低刷新频率，本发明随着LED阵列的尺寸的增加，以单点LED调制时间发射出更长的二进制数据，当LED阵列的LED个数是2ⁿ个时，能够传输0到2ⁿ中的任意n位2进制数据。在保证同单点LED响应时间的前提下，实现多位二进制数传输，提高传输速率。

附图说明