一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)涉及一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置，其特征在于，本申請(qǐng)利用OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù))調(diào)制技術(shù)，設(shè)計(jì)并且也實(shí)現(xiàn)了基于DSP(數(shù)字信號(hào)處理)處理器的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置。本裝置主要有DSP電氣平臺(tái)模塊、Bias?Tee/LED驅(qū)動(dòng)電路模塊以及D/A轉(zhuǎn)換電路模塊組成。軟件部分采用了16PSK的調(diào)制方式對(duì)OFDM的子信道來(lái)進(jìn)行編碼，在增強(qiáng)此系統(tǒng)抗噪聲的能力基礎(chǔ)之上，使它不容易受到信道特性方面變化的影響。本裝置移植到可見(jiàn)光通信的研發(fā)當(dāng)中去，一方面可以抑制由于信道的衰落和延遲造成的ISI(符號(hào)間干擾)和ICI(載波間干擾)，另一方面也可以提高可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?br>【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的無(wú)線射頻通信應(yīng)用領(lǐng)域方面受限、頻帶資源緊缺等諸多問(wèn)題也日益的暴露出來(lái)。另一方面，無(wú)線射頻通信的數(shù)據(jù)速率，已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的需求。因此，一種利用LED可見(jiàn)光的高速亮滅傳遞二進(jìn)制碼元的通信方式被提出，它兼具照明和通信雙重功能，因而可見(jiàn)光通信迅速發(fā)展起來(lái)了，成為了近年來(lái)無(wú)線通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，因此對(duì)可見(jiàn)光通信的研究具有重大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)的主要目的在于提供一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置。
[0004]為達(dá)上述目的，分析可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置，本裝置主要有DSP電氣平臺(tái)模塊、D/A轉(zhuǎn)換電路模塊以及Bias-Tee/LED驅(qū)動(dòng)電路模塊。
[0005]DSP電氣平臺(tái)模塊，與D/A轉(zhuǎn)換模塊相連，主要包括DSP芯片數(shù)據(jù)處理中心和FPGA芯片外設(shè)控制器兩部分，DSP電氣平臺(tái)模塊是可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置的核心部分，用于產(chǎn)生OFDM信號(hào)。
[0006]D/A轉(zhuǎn)換電路模塊，與電氣平臺(tái)模塊相連，用于數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
[0007]Bias-Tee/LED驅(qū)動(dòng)電路模塊，與LED照明光源相連，用于驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。
[0008]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)岢龅募夹g(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)一種抗ISI和ICI強(qiáng)，數(shù)據(jù)通信速率快的可見(jiàn)光通信的發(fā)送器裝置，該裝置在可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中具有非常好的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0009]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0010]圖1是發(fā)送器裝置硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2是可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中OFDM信號(hào)產(chǎn)生的過(guò)程；
[0012]圖3是OFDM信號(hào)軟件生成流程框圖；
[0013]圖4是D/A轉(zhuǎn)換電路原理圖；
[0014]圖5是Bias-tee驅(qū)動(dòng)電路的原理圖；
[0015]圖6是白光大功率LED的OFDM交流信號(hào)的波形圖；
[0016]圖7是可見(jiàn)光探測(cè)器的輸出交流信號(hào)的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]首先，搭建發(fā)送器裝置硬件系統(tǒng)如圖1所示，主要包括DSP電氣平臺(tái)模塊、D/A轉(zhuǎn)換電路模塊和Bias-tee驅(qū)動(dòng)電路模塊等組成。其中，DSP電氣平臺(tái)與D/A轉(zhuǎn)換電路相連，D/A轉(zhuǎn)換電路與Bias-tee驅(qū)動(dòng)電路相連接。下面就這三個(gè)模塊具體分析:
[0019]I) DSP電氣平臺(tái)模塊，包括DSP芯片數(shù)據(jù)處理中心(I)、FPGA芯片外設(shè)控制器(2)、DSP JTAG接口電路(3)、復(fù)位電路(4)、時(shí)鐘振蕩電路(5)、Bootloader模式選擇電路(6)、RS-232串口通信電路(7)、外擴(kuò)RAM電路(8)、外擴(kuò)Flash電路(9)、按鍵掃描電路(10)、LCD12864液晶顯示電路(11)、LED驅(qū)動(dòng)電路(12)、JTAG接口電路(13)、供電電路(16)等。其中(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)與(I)相連，(10)、(11)、(12)、(13)與(2)相連，(16)與(I)和(2)相連。此模塊用于產(chǎn)生OFDM信號(hào)。
[0020]2) D/A轉(zhuǎn)換電路模塊，設(shè)計(jì)的此模塊的原理圖如圖4所示，主要由AD780高精度的帶隙基準(zhǔn)電壓芯片與LTC1655軌對(duì)軌D/A轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成，此模塊用于OFDM數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成CFDM模擬信號(hào)。
[0021]3) Bias-tee驅(qū)動(dòng)電路模塊，設(shè)計(jì)的此模塊的原理圖如圖5所示，其中Bias-tee是由理想的電容與理想的電感組成，經(jīng)過(guò)做實(shí)驗(yàn)確定電容與電感實(shí)際值以及它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目的就是為了通過(guò)Bias-tee的輸出疊加信號(hào)失真達(dá)到最小在相對(duì)理想的情況下。此模塊用于驅(qū)動(dòng)LED燈發(fā)光。
[0022]其次，用軟件生成OFDM數(shù)字信號(hào)，(FDM信號(hào)產(chǎn)生的過(guò)程如圖2所示，軟件生成OFDM數(shù)字信號(hào)的流程框圖如圖3所示，由流程圖可知OFDM信號(hào)編碼的過(guò)程包括信號(hào)調(diào)制、串/并轉(zhuǎn)換、IFFT的計(jì)算、并/串轉(zhuǎn)換、歸一化過(guò)程(包括浮點(diǎn)數(shù)的量化以及D/A輸入的數(shù)據(jù)位數(shù)的匹配等)和OFDM的數(shù)據(jù)幀的產(chǎn)生等組成。編寫(xiě)好此部分的程序后下進(jìn)DSP電氣平臺(tái)模塊，產(chǎn)生OFDM數(shù)字信號(hào)。
[0023]最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論，由圖6和圖7我們可知，在探測(cè)器距離白光LED比較近的時(shí)候，可見(jiàn)光信號(hào)的探測(cè)器終端是可以檢測(cè)出OFDM信號(hào)的，但是OFDM信號(hào)有一定的延遲與發(fā)送端對(duì)比。因此，本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕贠FDM可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置可以實(shí)現(xiàn)OFDM可見(jiàn)光的信號(hào)發(fā)送。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置，主要包括:DSP電氣平臺(tái)模塊D/A轉(zhuǎn)換電路模塊以及Bias-Tee/LED驅(qū)動(dòng)電路模塊等三部分，其中: 所述DSP電氣平臺(tái)模塊，與D/A轉(zhuǎn)換模塊相連接，主要包括DSP芯片數(shù)據(jù)處理中心和FPGA芯片外設(shè)控制器兩部分，DSP電氣平臺(tái)模塊是可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)送器裝置的核心部分，用于產(chǎn)生OFDM信號(hào)； 所述D/A轉(zhuǎn)換電路模塊，與電氣平臺(tái)模塊相連，用于數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)； 所述Bias-Tee/LED驅(qū)動(dòng)電路模塊，與LED照明光源相連，用于驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。
【文檔編號(hào)】H04B10/116GK205584205SQ201620288782
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月9日
【發(fā)明人】王宏民, 劉貞周, 李冰
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)