一種多層調(diào)制的可見光通信方法、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層調(diào)制的可見光通信方法、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和系統(tǒng)，方法包括：首先將發(fā)射端發(fā)出的發(fā)射信號(hào)經(jīng)第一層調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射信號(hào)的時(shí)間位置的動(dòng)態(tài)隨機(jī)選??；其中，經(jīng)第一層調(diào)制方式調(diào)制后的發(fā)射信號(hào)為X1(i)表示時(shí)刻i時(shí)發(fā)射端的第一層發(fā)射符號(hào)；進(jìn)而當(dāng)X1(i)等于1時(shí)，確定發(fā)射端處于高速率傳輸模式，采用第二層調(diào)制方式調(diào)制發(fā)射端發(fā)出的發(fā)射信號(hào)；此時(shí)經(jīng)第二層調(diào)制方式調(diào)制后的發(fā)射信號(hào)為最后控制X2(i)在第一層調(diào)制方式分配的時(shí)間位置內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)信息。因此本發(fā)明支持多種速率傳輸模式之間的無縫隙切換，實(shí)現(xiàn)了不同速率傳輸模式的兼容。
【專利說明】一種多層調(diào)制的可見光通信方法、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可見光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，涉及一種多層調(diào)制的可見光通信 方法、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 可見光通信是一種在LED (Light-Emitting Diode,發(fā)光二極管）技術(shù)上發(fā)展起來 的新興的、短距離高速無線光通信技術(shù)。可見光通信的基本原理是利用LED切換速度快的 特點(diǎn)，通過LED光源的高頻率閃爍來進(jìn)行通信，其發(fā)出高速的光信號(hào)，再經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換而恢 復(fù)信息。
[0003] 然而在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，基于LED的可見光通信，固定的LED照明終端不支持多種 速率傳輸模式間的切換，當(dāng)其一旦速率傳輸模式發(fā)生改變，收發(fā)機(jī)不能適應(yīng)新的速率傳輸 模式，存在多種速率傳輸模式不兼容的問題，無法適應(yīng)多種應(yīng)用需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種多層調(diào)制的可見光通信方法、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和系 統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不支持多種速率傳輸模式間的切換，且一旦發(fā)生速率傳輸模式改變 時(shí)，收發(fā)機(jī)不能適應(yīng)新的速率傳輸模式，存在多種速率傳輸模式不兼容的問題。技術(shù)方案如 下：
[0005] 基于本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種多層調(diào)制的可見光通信方法，應(yīng)用于發(fā)射 端，所述發(fā)射端支持低速率傳輸模式和高速率傳輸模式，所述低速率傳輸模式采用第一層 調(diào)制方式，所述高速率傳輸模式采用第二層調(diào)制方式，所述方法包括：
[0006] 將所述發(fā)射端發(fā)出的發(fā)射信號(hào)首先經(jīng)所述第一層調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所 述發(fā)射信號(hào)的時(shí)間位置的動(dòng)態(tài)隨機(jī)選??；其中，經(jīng)所述第一層調(diào)制方式調(diào)制后的發(fā)射信號(hào) 為

【權(quán)利要求】
1. 一種多層調(diào)制的可見光通信方法，應(yīng)用于發(fā)射端，其特征在于，所述發(fā)射端支持低速 率傳輸模式和高速率傳輸模式，所述低速率傳輸模式米用第一層調(diào)制方式，所述高速率傳 輸模式采用第二層調(diào)制方式，所述方法包括： 將所述發(fā)射端發(fā)出的發(fā)射信號(hào)首先經(jīng)所述第一層調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述 發(fā)射信號(hào)的時(shí)間位置的動(dòng)態(tài)隨機(jī)選?。黄渲?，經(jīng)所述第一層調(diào)制方式調(diào)制后的發(fā)射信號(hào)為 Σ;._ "〇χι⑴叫卜"、），xi (Oe{〇，l}，X1⑴表不時(shí)刻i時(shí)發(fā)射端的第一層發(fā)射符號(hào)； 當(dāng)所述X1Q)等于1時(shí)，確定所述發(fā)射端處于高速率傳輸模式，采用所述第二層調(diào)制 方式調(diào)制所述發(fā)射端發(fā)出的發(fā)射信號(hào)；其中，經(jīng)所述第二層調(diào)制方式調(diào)制后的發(fā)射信號(hào)為 Σ;:-』⑴祝/[沖 -q μ, (/)￡ {(u} X⑴表示時(shí)刻i時(shí)發(fā)射端的第二層 J - 9 發(fā)射符號(hào)；其中，S (t-iTs)表示起始時(shí)刻為i，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度為Ts，Ts為所述第一層調(diào)制方 式的時(shí)間周期；X2 (i，k) = X2Q-MVXKx1Q)與x2(i, k)之間的周期間隔滿足整數(shù)倍K, Ts/ K為所述第二層調(diào)制方式的碼元時(shí)間； 控制所述X2(i)在所述第一層調(diào)制方式分配的時(shí)間位置內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一層調(diào)制方式包括二進(jìn)制啟閉鍵 控OOK調(diào)制方式，所述第二層調(diào)制方式包括脈沖幅度調(diào)制PAM調(diào)制方式、非對(duì)稱限幅光-正 交頻分復(fù)用ACO-OFDM調(diào)制方式，或直流限幅光-正交頻分復(fù)用DCO-OFDM調(diào)制方式。
3. -種多層調(diào)制的可見光通信方法，應(yīng)用于接收端，其特征在于，包括： 接收發(fā)射端發(fā)送來的發(fā)射信號(hào)； 恢復(fù)所述發(fā)射信號(hào)中采用第一層調(diào)制方式調(diào)制的調(diào)制信息，并從所述調(diào)制信息中提取 所述第一層調(diào)制方式的碼元信息；所述碼元信息包括起始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻； 依據(jù)所述碼元信息，為第二層調(diào)制方式的解調(diào)提供同步信息。
4. 一種發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)支持低速率傳輸模式和高速率傳輸模式，所述 低速率傳輸模式采用第一層調(diào)制方式，所述高速率傳輸模式采用第二層調(diào)制方式，所述發(fā) 射機(jī)包括： 第一層調(diào)制單元，用于將所述發(fā)射端發(fā)出的發(fā)射信號(hào)首先經(jīng)所述第一層調(diào)制方式進(jìn)行 調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)間位置的動(dòng)態(tài)隨機(jī)選取；其中，經(jīng)所述第一層調(diào)制方式調(diào) 制后的發(fā)射信號(hào)為Σ:,.A，X1⑴表示時(shí)刻i時(shí)發(fā)射端的第一層 發(fā)射符號(hào)； 第二層調(diào)制單元，用于當(dāng)所述X1Q)等于1時(shí)，確定所述發(fā)射端處于高速率傳輸模式， 采用所述第二層調(diào)制方式調(diào)制所述發(fā)射端發(fā)出的發(fā)射信號(hào)；其中，經(jīng)所述第二層調(diào)制方式 調(diào)制后的發(fā)射信號(hào)為R/A>卜一(七價(jià)1} χ2⑴表示時(shí)刻 i時(shí)發(fā)射端的第二層發(fā)射符號(hào)；其中，S (t-iTs)表示起始時(shí)刻為i，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度為Ts，Ts 為所述第一層調(diào)制方式的時(shí)間周期；x2(i，k) = x2(i_kTs/K)，X1Q)與x2(i, k)之間的周期 間隔滿足整數(shù)倍K，Ts/K為所述第二層調(diào)制方式的碼元時(shí)間； 數(shù)據(jù)信息傳輸單元，用于控制所述X2 (i)在所述第一層調(diào)制方式分配的時(shí)間位置內(nèi)傳 輸數(shù)據(jù)信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一層調(diào)制方式包括二進(jìn)制啟 閉鍵控OOK調(diào)制方式，所述第二層調(diào)制方式包括脈沖幅度調(diào)制PAM調(diào)制方式、非對(duì)稱限幅 光-正交頻分復(fù)用ACO-OFDM調(diào)制方式，或直流限幅光-正交頻分復(fù)用DCO-OFDM調(diào)制方式。
6. -種接收機(jī)，其特征在于，包括： 信號(hào)接收單元，用于接收發(fā)射端發(fā)送來的發(fā)射信號(hào)； 調(diào)制信息恢復(fù)單元，用于恢復(fù)所述發(fā)射信號(hào)中采用第一層調(diào)制方式調(diào)制的調(diào)制信息； 提取單元，用于從所述調(diào)制信息中提取所述第一層調(diào)制方式的碼元信息；所述碼元信 息包括起始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻； 處理單元，用于依據(jù)所述碼元信息，為第二層調(diào)制方式的解調(diào)提供同步信息。
7. -種多層調(diào)制的可見光通信系統(tǒng)，其特征在于，包括如上權(quán)利要求4或5任一項(xiàng)所述 的發(fā)射機(jī)和如上權(quán)利要求6所述的接收機(jī)。
【文檔編號(hào)】H04B10/116GK104378159SQ201410717111
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】張效義, 張艷語, 鄔江興, 朱義君, 李青, 劉洛琨, 于宏毅, 仵國(guó)鋒, 汪濤, 張俊 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué)