[发明专利]一种自适应的可见光接收装置和方法

说明书

本发明公开了一种自适应的可见光接收装置和方法，包括光探测器、电压直流耦合转交流耦合电路、滤波器模块、ADC模块、电平检测电路、信号判决模块、异步多相位串并转换模块、数据选择模块、接收统计模块和灵敏度调节模块，其特征在于：所述光探测器将光信号转换成电信号，所述灵敏度调节模块的输出与光探测器相连，所述光探测器的数据输出与电压直流耦合转交流耦合电路相连。本发明所述的一种自适应的可见光接收装置和方法，将直流耦合电路转换成交流耦合电路，采用两个判决电压降低了误码率，提高了接收机的接收性能，通过多个采样相位同时对数据进行采集，减轻了异步接口采样误差造成的影响，进一步降低了误码率。

技术领域

本发明涉及无线通信设备技术领域，特别涉及一种自适应的可见光接收装置和方法。

背景技术

由于光信号在水中有损耗和失真，所以对光探测器的性能要求很高，尤其是对在所用光源波长范围内的灵敏度的要求更高。同时原有技术采用的是普通的串并转换，在采样脉冲有效时对收到的串行数据进行采样，最终转换成并行数据，由于收到的数据是发射端发送过来的，采样脉冲是本端设备产生的，两者之间不完全同步，采样脉冲的提前或滞后都可能导致采样错误。此外原有技术使用的是单一的判决电压，对信号的上升沿和下降沿无法区别处理，容易造成误码，从而影响接收机的接收性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自适应的可见光接收装置和方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种自适应的可见光接收装置，包括光探测器、电压直流耦合转交流耦合电路、滤波器模块、ADC模块、电平检测电路、信号判决模块、异步多相位串并转换模块、数据选择模块、接收统计模块和灵敏度调节模块，所述光探测器将光信号转换成电信号，所述灵敏度调节模块的输出与光探测器相连，所述光探测器的数据输出与电压直流耦合转交流耦合电路相连；

所述电压直流耦合转交流耦合电路的输入与光探测器相连，所述电压直流耦合转交流耦合电路的输出与差分放大器相连；

所述滤波器模块的数据输入与差分放大器相连，所述滤波器模块的数据输出与ADC模块相连；

所述ADC模块的数据输入与滤波器模块相连，所述ADC模块的数据输出与电平检测电路相连；

所述电平检测电路的数据输入与ADC模块相连，所述电平检测电路的数据输出与信号判决模块相连；

所述信号判决模块的输入与电平检测电路相连，电平检测电路根据输入的数字信号值，计算出最大电压MAX和最小电压MIN，计算电路和过程如下：电路包含两个相同容量的缓存1和2，输入的数字信号写入缓存1，写入时记录最大MAX和最小电压值MIN，缓存1写满后开始读出，将MAX、MIN和读出的缓存数据同时输出到信号判决模块。缓存1读出数据的同时输入切换到缓存2进行写入数字信号的操作，写入时记录最大MAX和最小电压值MIN，缓存2写满后开始读出，将MAX、MIN和缓存的读出数据同时输出到信号判决模块。缓存1读出数据的同时输入数据写操作切换回缓存1,循环往复。缓存1和缓存2的容量为：采样率÷数据带宽×单字节编码后bit数，缓存容量不能太小，否则最大、最小电压判断不准确；也不能太大，否则无法适应传输过程中出现的线路干扰，缓存容量为：采样率÷数据带宽×单字节编码后bit数；所述信号判决模块的输出与异步多相位串并转换模块相连；信号判决模块将输入的数字信号与实时产生的判决电压进行比较，输出串行电平。判决电压比较过程如下：根据电平检测电路得到的最高电平MAX，计算判决电压A=（MAX-AVG）÷2，根据电平检测电路得到的最低电平MIN，计算判决电压B=（AVG-MIN）÷2，当电平检测电路输出的信号电压值大于A时，判决输出电平为高；当输出电压小于B时，判决输出电平为低；其他情况判决输出保持之前的值，AVG为耦合信号中间电压。

所述异步多相位串并转换模块的数据输入与信号判决模块相连，所述异步多相位串并转换模块的数据输出与数据选择模块和接收统计模块相连；

所述数据选择模块的数据输入与异步多相位串并转换模块相连，所述数据选择模块的数据输出与数据处理模块相连；