[发明专利]一种基于LED的可见光通信系统和方法

摘要

本发明公开一种基于LED的可见光通信系统和方法，其由发射装置、光学天线和接收装置组成。光学天线包括光学发射天线和光学接收天线。发射装置包括发射主控模块、N‑nDPAPM编码调制模块、N个LED恒流驱动模块和N个LED光源。接收装置包括光电检测模块、跨阻放大模块、模数转换模块、N‑nDPAPM解码解调模块和接收主控模块。本发明采用N‑nDPAPM调制技术，将脉冲幅度调制(MPAM)和n维脉冲位置调制(nDPPM)这两者相结合，既降低了系统对带宽的要求，提高了信息传输速率，又增强了系统可靠性。相对于单输入单输出(SISO)系统而言，该系统可增大信道容量。

主权项

1.一种基于LED的可见光通信系统，由发射装置、光学天线和接收装置组成；其特征在于：上述光学天线包括光学发射天线和光学接收天线；上述发射装置包括发射主控模块、N-nDPAPM编码调制模块、N个LED恒流驱动模块和N个LED光源；发射主控模块的输出端连接N-nDPAPM编码调制模块的输入端，N-nDPAPM编码调制模块的N个输出端各与一个LED恒流驱动模块的输入端连接，N个LED恒流驱动模块的输出端分别连接N个LED光源的输入端，LED光源的输出端连接光学发射天线的输入端；其中N-nDPAPM编码调制模块包括信道编码模块、N个n维PPM映射模块、N个n维PPM调制模块、N个MPAM映射模块和N个MPAM调制模块；信道编码模块的输入端构成N-nDPAPM编码调制模块的输入端；信道编码模块的输出端分为N路，每一路依次连接1个n维PPM映射模块、1个n维PPM调制模块、1个MPAM映射模块和1个MPAM调制模块；N个MPAM调制模块的输出端构成N-nDPAPM编码调制模块的N个输出端；上述接收装置包括光电检测模块、跨阻放大模块、模数转换模块、N-nDPAPM解码解调模块和接收主控模块；光学接收天线的输出端连接光电检测模块，光电检测模块的输出端连接跨阻放大模块的输入端，跨阻放大模块的输出端连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接N-nDPAPM解码解调模块的输入端，N-nDPAPM解码解调模块的输出端连接接收主控模块的输入端；其中N-nDPAPM解码解调模块包括MPAM解调模块、n维PPM解调模块、n维PPM解映射模块、对数最大似然估计模块和信道解码模块；MPAM解调模块的输入端构成N-nDPAPM解码解调模块的输入端；MPAM解调模块的输出端连接n维PPM解调模块的输入端，n维PPM解调模块的n个输出端连接n维PPM解映射模块的n个输入端，n维PPM解映射模块的输出端连接对数最大似然估计模块的输入端，对数最大似然估计模块的输出端连接信道解码模块的输入端；信道解码模块的输出端构成N-nDPAPM解码解调模块的输出端；上述M、N和n均为大于1的正整数，其中M为PAM调制的电平数，N由信道编码决定，一帧数据分成N路并行传输，n是维数即时隙数。