[发明专利]一种红外补偿全范围调光的可见光OFDM通信装置

摘要

本发明公开了一种红外补偿全范围调光的可见光OFDM通信装置，包括调光脉冲产生器、信源、OFDM调制器、可见光LED驱动器、红外LED驱动器、商用可见光LED照明光源、低功率红外LED补偿光源、光电检测器、调光脉冲判别器、归一化处理器、OFDM解调器和信宿。通过上述方式，本发明所述的红外补偿全范围调光的可见光OFDM通信装置，既可以全范围调光又可以传输OFDM信号，且调光时几乎不对OFDM信号的传输速率、传输质量造成影响，大大降低传统方案中信号传输性能对调光占空比的依赖性，并有效降低系统复杂度。

主权项

一种红外补偿全范围调光的可见光OFDM通信装置，其特征在于，包括：调光脉冲产生器、信源、OFDM调制器、可见光LED驱动器、红外LED驱动器、商用可见光LED照明光源、低功率红外LED补偿光源、光电检测器、调光脉冲判别器、归一化处理器、OFDM解调器和信宿，所述调光脉冲产生器的输出端分别连接所述可见光LED驱动器的输入端以及红外LED驱动器的输入端，所述信源的输出端连接所述OFDM调制器的输入端，所述OFDM调制器的输出端分别连接所述可见光LED驱动器的输入端以及所述红外LED驱动器的输入端，所述可见光LED驱动器的输出端连接所述商用可见光LED照明光源的输入端，所述红外LED驱动器的输出端连接所述低功率红外LED补偿光源的输入端，所述商用可见光LED照明光源和所述低功率红外LED补偿光源的输出光信号发射进自由空间后，全部或部分作为所述光电检测器输入，所述光电检测器的输出端连接所述调光脉冲判别器的输入端，所述光脉冲判别器的输出端连接所述归一化处理器的输入端，所述归一化处理器的输出端连接所述OFDM解调器的输入端，所述OFDM解调器的输出端连接所述信宿的输入端，所述商用可见光LED照明光源全范围的精确调光通过改变调光脉冲产生器中调光脉冲的占空比进行，所述占空比为D，且0%≤D≤100%，所述红外补偿全范围调光的可见光OFDM通信装置在调光脉冲产生器的“on”调光时隙和“off”调光时隙始终有连续的OFDM信号波形传输，所述商用可见光LED照明光源在未经调制时的发射光功率为Pa，所述低功率红外LED补偿光源在未经调制的发射光功率为Pb，所述Pa远大于Pb，所述OFDM调制器的输出为双极性OFDM信号f(t)，所述可见光LED驱动器同时受所述调光脉冲产生器和所述OFDM调制器的控制，在“on”调光时隙，所述可见光LED驱动器将OFDM信号调制到所述商用可见光LED照明光源，且调制指数为Ma，故此时所述商用可见光LED照明光源的发射光功率为Pa*(1+Ma*f(t))；在“off”调光时隙，所述可见光LED驱动器不对所述商用可见光LED照明光源调制任何信号，故此时所述商用可见光LED照明光源发射光功率为0，所述红外LED驱动器同时受所述调光脉冲产生器和所述OFDM调制器的控制，在“on”调光时隙，所述红外LED驱动器不对所述低功率红外LED补偿光源调制任何信号，故此时所述低功率红外LED补偿光源的发射光功率为0；在“off”调光时隙，所述红外LED驱动器将OFDM信号调制到所述低功率红外LED补偿光源，且调制指数为Mb，故此时所述低功率红外LED补偿光源的发射光功率为Pb*(1+Mb*f(t))，所述光电检测器轮流在“on” 调光时隙和“off”调光时隙接收所述商用可见光LED照明光源和所述低功率红外LED补偿光源发射的OFDM信号波形，所述光电检测器的数目为1，在“on”调光时隙，所述光电检测器输出的电信号为Ra*Ha(0)*Pa*(1+Ma*f(t))，在“off”调光时隙，所述光电检测器输出的电信号为Rb*Hb(0)*Pb*(1+Mb*f(t))，其中Ra、Rb分别是所述光电检测器在所采用的可见光波段和红外波段的光电转换效率，Ha(0)与Hb(0)分别是所采用的可见光波段和红外波段的信道直流增益，当所述商用可见光LED照明光源和所述低功率红外LED补偿光源安装位置近时，Ha(0)与Hb(0)视为相等，所述调光脉冲判别器根据光电检测器输出的电信号，以判决门限0.5*(Ra*Ha(0)*Pa+Rb*Hb(0)*Pb)来自动判别“on”调光时隙和“off”调光时隙，若该时隙平均电信号幅度大于或等于判决门限，则判定为“on” 调光时隙，否则，判定为“off”调光时隙。