手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，包括殼體、輸入設(shè)備、顯示屏、光電傳感器、數(shù)據(jù)交互接口、電源接口、跨阻放大器、可變?cè)鲆娣糯笃?、模?shù)轉(zhuǎn)換器、電源管理單元和主控制器；光電傳感器、跨阻放大器、可變?cè)鲆娣糯笃?、模?shù)轉(zhuǎn)換器和主控制器依次連接，可變?cè)鲆娣糯笃?、輸入設(shè)備和顯示屏均與主控制器連接，主控制器通過(guò)數(shù)據(jù)交互接口與一計(jì)算機(jī)連接，主控制器通過(guò)電源管理單元與電源接口連接，電源接口與一電源連接。光電傳感器能夠很好的對(duì)可見(jiàn)光信號(hào)進(jìn)行靈敏檢測(cè)并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，跨阻放大器把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并放大，使其在合適的范圍內(nèi)，主控制器對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行處理和分析，并控制可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆嬷?，使得檢測(cè)結(jié)果更加精準(zhǔn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及可見(jiàn)光通信(Visible Light Communicat1n，VLC)技術(shù)，尤其涉及手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]可見(jiàn)光通信利用可見(jiàn)光作為通信媒介，具備帶寬高、保密性好以及無(wú)電磁污染等優(yōu)勢(shì)，是一種擁有良好發(fā)展前景的新型通信方式。可見(jiàn)光通信基站(VLC BaseStat1n，VLCBS)發(fā)出通信信號(hào)，終端設(shè)備接收VLC信號(hào)并解碼，完成一次下行鏈路通信。VLC BS發(fā)出的信號(hào)的強(qiáng)度、頻率、衰落情況以及干擾等指標(biāo)都直接影響可見(jiàn)光通信的質(zhì)量。因此，可見(jiàn)光通信的研發(fā)與實(shí)施都需要一種測(cè)量可見(jiàn)光通信信號(hào)的儀器。而由于可見(jiàn)光通信與普通無(wú)線電通信之間存在區(qū)別，傳統(tǒng)對(duì)無(wú)線電通信檢測(cè)的信號(hào)測(cè)量?jī)x器并不適用于直接測(cè)量可見(jiàn)光通信的信號(hào)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其能專(zhuān)門(mén)測(cè)量可見(jiàn)光通信的信號(hào)質(zhì)量。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，包括殼體，殼體上設(shè)有輸入設(shè)備、顯示屏、光電傳感器、數(shù)據(jù)交互接口、電源接口；殼體內(nèi)設(shè)有跨阻放大器、可變?cè)鲆娣糯笃鳌⒛?shù)轉(zhuǎn)換器、電源管理單元和主控制器;所述光電傳感器、跨阻放大器、可變?cè)鲆娣糯笃?、模?shù)轉(zhuǎn)換器和主控制器依次連接，可變?cè)鲆娣糯笃?、輸入設(shè)備和顯示屏均與主控制器連接，主控制器通過(guò)數(shù)據(jù)交互接口與一計(jì)算機(jī)連接，主控制器通過(guò)電源管理單元與電源接口連接，電源接口與一電源連接;所述光電傳感器用于檢測(cè)可見(jiàn)光信號(hào)，并將可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào);跨阻放大器用于將模擬電流信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào);模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，并輸出數(shù)字電壓信號(hào)至主控制器;主控制器用于根據(jù)數(shù)字電壓信號(hào)處理得到所述可見(jiàn)光信號(hào)的照度、頻率和信號(hào)衰落，將可見(jiàn)光的照度、頻率和信號(hào)衰落通過(guò)數(shù)據(jù)交互接口輸出至計(jì)算機(jī)，并根據(jù)數(shù)字電壓信號(hào)的數(shù)值大小發(fā)送增益調(diào)節(jié)信號(hào)至可變?cè)鲆娣糯笃鳌?br>[0006]優(yōu)選的，所述殼體內(nèi)還設(shè)有電池，該電池與電源管理單元連接。電池實(shí)現(xiàn)備用電源的目的，在沒(méi)有與電源連接的情況下，可由電池為巡測(cè)儀進(jìn)行供電，以維持工作。
[0007]優(yōu)選的，還包括帶通濾波器，所述跨阻放大器通過(guò)帶通濾波器與可變?cè)鲆娣糯笃鬟B接。帶通濾波器可以抑制通帶以外的信號(hào)，降低可變?cè)鲆娣糯笃骱湍?shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)難度，提高處理效率和準(zhǔn)確性。
[0008]優(yōu)選的，所述輸入設(shè)備包括觸摸屏和按鍵，觸摸屏和按鍵與主控制器連接。用戶可通過(guò)按鍵進(jìn)行參數(shù)、數(shù)據(jù)等的輸入。
[0009]優(yōu)選的，所述主控制器為CPU、MCU、DSP、FPGA中的一種。
[0010]優(yōu)選的，所述光電傳感器為光電二極管。
[0011]優(yōu)選的，所述光電二極管為PN型光電二極管、PIN型光電二極管和雪崩光電二極管中的一種或多種。
[0012]優(yōu)選的，所述光電傳感器為光電三極管。
[0013]優(yōu)選的，所述光電傳感器為光敏電阻。
[0014]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]本實(shí)用新型的光電傳感器能夠很好的對(duì)可見(jiàn)光信號(hào)進(jìn)行靈敏檢測(cè)并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，跨阻放大器把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并放大，使其在合適的范圍內(nèi)，主控制器對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行處理和分析，并根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度控制可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆嬷?，形成反饋，使得檢測(cè)結(jié)果更加精準(zhǔn)。
【附圖說(shuō)明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀的模塊圖。
[0018]圖中:1、殼體;2、光電傳感器;3、輸入設(shè)備;31、觸摸屏;32、按鍵;4、數(shù)據(jù)交互接口；
5、電源接口；6、跨阻放大器;7、帶通濾波器;8、可變?cè)鲆娣糯笃?9、模數(shù)轉(zhuǎn)換器；10、主控制器;11、電源管理單元;12、電源；13、計(jì)算機(jī);14、電池；15、顯示屏。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述
[0020]參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)用新型提供了一種手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，包括殼體I，用戶可手持該殼體I，以進(jìn)行可見(jiàn)光通信檢測(cè)。殼體I上設(shè)有輸入設(shè)備3、顯示屏15、光電傳感器
2、數(shù)據(jù)交互接口 4、電源接口 5;殼體I內(nèi)設(shè)有跨阻放大器6、可變?cè)鲆娣糯笃?、模數(shù)轉(zhuǎn)換器9、電源管理單元11和主控制器10;所述光電傳感器2、跨阻放大器6、可變?cè)鲆娣糯笃?、模數(shù)轉(zhuǎn)換器9和主控制器10依次連接，可變?cè)鲆娣糯笃?、輸入設(shè)備3和顯示屏15均與主控制器10連接，主控制器10通過(guò)數(shù)據(jù)交互接口 4與一計(jì)算機(jī)13連接，主控制器10通過(guò)電源管理單元11與電源接口 5連接，電源接口 5與一電源12連接。顯示屏15是顯示器件，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀的顯不O
[0021]本實(shí)用新型中，光電傳感器2可以是光電二極管也可以是光電三極管，還可以是光敏電阻。其中，若光電傳感器2為光電二極管，可以是PN型光電二極管、PIN型光電二極管和雪崩光電二極管中的一種或多種。
[0022]光電傳感器2用于檢測(cè)可見(jiàn)光信號(hào)，并將可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào);而光電傳感器2所發(fā)送模擬電流信號(hào)都是微弱信號(hào)，需要將其放大至合理范圍?？缱璺糯笃?用于將模擬電流信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，使得放大后的模擬電壓信號(hào)幅度在后級(jí)電路的允許范圍內(nèi)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器9用于將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，并輸出數(shù)字電壓信號(hào)至主控制器10，在工程實(shí)現(xiàn)中，應(yīng)采用低噪聲模數(shù)轉(zhuǎn)換器9，且采樣率應(yīng)為處理信號(hào)最高頻率的五倍以上；主控制器10用于根據(jù)數(shù)字電壓信號(hào)處理得到所述可見(jiàn)光信號(hào)的照度、頻率和信號(hào)衰落，以及將可見(jiàn)光的照度、頻率和信號(hào)衰落通過(guò)數(shù)據(jù)交互接口 4輸出至計(jì)算機(jī)13，計(jì)算機(jī)13可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理?？勺?cè)鲆娣糯笃?的增益值受到主控制器10控制，主控制器10根據(jù)來(lái)自模數(shù)轉(zhuǎn)換器9的數(shù)字電壓信號(hào)的數(shù)值大小和可變?cè)鲆娣糯笃?的放大倍數(shù)可以對(duì)可見(jiàn)光通信信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行一個(gè)判斷，當(dāng)可見(jiàn)光通信信號(hào)低于預(yù)設(shè)值，則判斷為較弱，則主控制器10調(diào)節(jié)增大可變?cè)鲆娣糯笃?的增益值，使得模擬電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)可變?cè)鲆娣糯笃?之后更加接近模數(shù)轉(zhuǎn)換器9的量程，也就是可變?cè)鲆娣糯笃?輸出的電壓幅度接近模數(shù)轉(zhuǎn)換器9的輸入量程
[0023]在殼體I內(nèi)還設(shè)有電池14，該電池14與電源管理單元11連接。本實(shí)用新型中的電源接口 5連接的電源12可以是市電，為外接電源，在與電源12連接的情況下，其通過(guò)電源管理單元11為主控制器10供電，同時(shí)還可以為電池14充電，電池14存儲(chǔ)能量。當(dāng)未接通電源時(shí)，則由電池14提供電能。
[0024]本實(shí)用新型還可包括帶通濾波器7，跨阻放大器6通過(guò)帶通濾波器7與可變?cè)鲆娣糯笃?連接。帶通濾波器7可以是有源濾波器也可以是無(wú)源濾波器，其抑制通帶以外的信號(hào)，包括但不限于直流信號(hào)、低頻干擾、高頻噪聲等。
[0025]輸入設(shè)備3包括觸摸屏31和按鍵32，觸摸屏31和按鍵32均與主控制器10連接。通過(guò)觸摸屏31和按鍵32，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)輸入、控制操作等。本實(shí)用新型中，觸摸屏31與顯示屏15位置對(duì)應(yīng)，都在圖1中標(biāo)號(hào)為31所在的位置，相當(dāng)于將顯示屏15和觸摸屏31裝配一起。
[0026]主控制器10是具備邏輯運(yùn)算能力的處理單元，其處理原理為現(xiàn)有技術(shù)，可以但不限于為CPU、MCU、DSP、FPGA中的一種。
[0027]對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，包括殼體，殼體上設(shè)有輸入設(shè)備、顯示屏、光電傳感器、數(shù)據(jù)交互接口、電源接口；殼體內(nèi)設(shè)有跨阻放大器、可變?cè)鲆娣糯笃?、模?shù)轉(zhuǎn)換器、電源管理單元和主控制器;所述光電傳感器、跨阻放大器、可變?cè)鲆娣糯笃鳌⒛?shù)轉(zhuǎn)換器和主控制器依次連接，可變?cè)鲆娣糯笃鳌⑤斎朐O(shè)備和顯示屏均與主控制器連接，主控制器通過(guò)數(shù)據(jù)交互接口與一計(jì)算機(jī)連接，主控制器通過(guò)電源管理單元與電源接口連接，電源接口與一電源連接;所述光電傳感器用于檢測(cè)可見(jiàn)光信號(hào)，并將可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào);跨阻放大器用于將模擬電流信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào);模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，并輸出數(shù)字電壓信號(hào)至主控制器;主控制器用于根據(jù)數(shù)字電壓信號(hào)處理得到所述可見(jiàn)光信號(hào)的照度、頻率和信號(hào)衰落，將可見(jiàn)光的照度、頻率和信號(hào)衰落通過(guò)數(shù)據(jù)交互接口輸出至計(jì)算機(jī)，并根據(jù)數(shù)字電壓信號(hào)的數(shù)值大小發(fā)送增益調(diào)節(jié)信號(hào)至可變?cè)鲆娣糯笃鳌?.如權(quán)利要求1所述的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，所述殼體內(nèi)還設(shè)有電池，該電池與電源管理單元連接。3.如權(quán)利要求1所述的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，還包括帶通濾波器，所述跨阻放大器通過(guò)帶通濾波器與可變?cè)鲆娣糯笃鬟B接。4.如權(quán)利要求1所述的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，所述輸入設(shè)備包括觸摸屏和按鍵，觸摸屏和按鍵與主控制器連接。5.如權(quán)利要求1所述的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，所述主控制器為CPU、MCU、DSP、FPGA 中的一種。6.如權(quán)利要求1所述的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，所述光電傳感器為光電二極管。7.如權(quán)利要求6所述的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，所述光電二極管為PN型光電二極管、PIN型光電二極管和雪崩光電二極管中的一種或多種。8.如權(quán)利要求1所述的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，所述光電傳感器為光電三極管。9.如權(quán)利要求1所述的手持式可見(jiàn)光通信巡測(cè)儀，其特征在于，所述光電傳感器為光敏電阻。
【文檔編號(hào)】H04B10/69GK205725767SQ201620651535
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】李惠健, 張朝婷
【申請(qǐng)人】廣州極匯信息科技有限公司