本申請涉及可見光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著照明科技產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，發(fā)光二極管(lightemittingdiode，led)照明技術(shù)憑借自身節(jié)能、壽命長、可靠等優(yōu)點得以迅速普及，而隨著無線通信技術(shù)的不斷革新升級，一種基于led發(fā)光源的可見光通信技術(shù)也隨著led照明技術(shù)的普及而興起。

可見光通信技術(shù)主要利用了led的快速開關(guān)響應(yīng)特性，通過控制控制電路使led光源發(fā)出肉眼感知不到的高速明暗閃爍信號的方式，將數(shù)據(jù)信息以照明光的形式通過自由空間發(fā)送出去，同時利用光電檢測器(photodiodes，pds)等光電轉(zhuǎn)換器件接收led光源發(fā)出的光信號并轉(zhuǎn)換成電信號，進而獲取信息，進而達到通過led光源實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?/p>

可見光通信具有節(jié)能化、智能化、信息化、安全化、無電磁輻射等優(yōu)點，彌補傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)的諸多缺陷。但是可見光通信系統(tǒng)也存在一些問題，其中最大的問題就是由于led光源固有的非線性傳輸特性，極大的限制了可見光通信的頻譜效率(即，限制了可見光通信系統(tǒng)的調(diào)制帶寬)。由于可見光通信系統(tǒng)的調(diào)制帶寬受led光源的非線性特性影響，并且led光源的線性傳輸范圍有限，因此在傳輸信號通過led光源的過程中，當(dāng)信號幅度過大時會造成飽和失真，而信號幅度過小時，又會出現(xiàn)截止失真，這樣高幅度(或者低幅度)的信號在通過可見光通信系統(tǒng)傳輸時，便失真為畸變信號。而接收端接收到畸變信號后，無法通過畸變信號恢復(fù)出原始信號，從而極大的限制了現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)的誤比特率(頻譜效率)。

由此可見，目前亟需一種能夠提高可見光通信系統(tǒng)頻譜效率的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請實施例提供一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，用以解決現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

本申請實施例還提供一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)接收方法，用以解決現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

本申請實施例還提供一種可見光通信系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

本申請實施例采用下述技術(shù)方案：

一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，包括：

對獲得的待發(fā)送數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換處理，得到至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，其中，所述支路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于可見光光源的不同燈芯；

對所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號；

將所述調(diào)制信號分別輸入到對應(yīng)的燈芯上，通過所述可見光光源的各燈芯分別發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。

一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)接收方法，包括：

接收可見光光源發(fā)出的光信號；

對所述接收到的光信號進行解析，確定所述可見光光源的不同燈芯所發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，包括：

串并轉(zhuǎn)換單元，用于對獲得的待發(fā)送數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換處理，得到至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，其中，所述支路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于可見光光源的不同燈芯；

調(diào)制單元，用于對所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號；

發(fā)射單元，用于將所述調(diào)制信號分別輸入到對應(yīng)的燈芯上，通過所述可見光光源的各燈芯分別發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。

一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)接收裝置，包括：

信號接收單元，用于接收可見光光源發(fā)出的光信號；

解析單元，用于對所述接收到的光信號進行解析，確定所述可見光光源的不同燈芯所發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

一種可見光通信系統(tǒng)，包括：可見光光源發(fā)射端和接收端；

其中，可見光光源發(fā)射端，用于對獲得的待發(fā)送數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換處理，得到至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，其中，所述支路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于可見光光源的不同燈芯，對所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號；將所述調(diào)制信號分別輸入到對應(yīng)的燈芯上，通過所述可見光光源的各燈芯分別發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號；

接收端，用于接收可見光光源發(fā)出的光信號，對所述接收到的光信號進行解析，確定所述可見光光源的不同燈芯所發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

本申請實施例采用的上述至少一個技術(shù)方案能夠達到以下有益效果：

由于可以通過串并轉(zhuǎn)換處理，將待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，并對支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號，進而將不同支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的不同調(diào)制信號分別輸入到可見光光源的不同燈芯上，從而通過該可見光光源的各個燈芯發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。而在現(xiàn)有技術(shù)中，同一個可見光光源的各個燈芯發(fā)射出的都是攜帶有相同數(shù)據(jù)的光信號。假設(shè)一個可見光光源有6個燈芯，則利用現(xiàn)有技術(shù)，該可見光光源一次只能向外發(fā)射出攜帶有一種數(shù)據(jù)的光信號，則采用現(xiàn)有技術(shù)可見光光源的頻譜效率等于該可見光光源中一個燈芯的頻譜效率；而采用本方案，該可見光光源中的每個燈芯都可以發(fā)射出一種攜帶有不同數(shù)據(jù)的光信號，則采用本方案，該可見光光源一次可以向外發(fā)射出攜帶有六種數(shù)據(jù)的光信號，在這種情況下，該led燈的頻譜效率等于其中各個燈芯頻譜效率之和。相對于現(xiàn)有技術(shù)，利用本方案提供的數(shù)據(jù)發(fā)送方法可以明顯改善現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本申請實施例提供的一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的具體實現(xiàn)流程示意圖；

圖2為本申請實施例提供的一種發(fā)射端系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請實施例提供的一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)接收方法的具體實現(xiàn)流程示意圖；

圖4為本申請實施例提供的一種可見光通信系統(tǒng)中接收端數(shù)據(jù)接收方法的具體實現(xiàn)流程示意圖；

圖5為本申請實施例提供的一種可見光通信系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本申請實施例提供的一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本申請實施例提供的一種數(shù)據(jù)接收裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本申請具體實施例及相應(yīng)的附圖對本申請技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

以下結(jié)合附圖，詳細說明本申請各實施例提供的技術(shù)方案。

實施例1

本申請實施例提供一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，用以解決現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

本申請實施例提供的于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的執(zhí)行主體，可以但不限于為led燈、led屏幕、oled屏幕等可以發(fā)射出可見光的發(fā)光源中的至少一種。為便于描述，下文以該方法的執(zhí)行主體為led燈為例，對該方法的實施方式進行介紹。可以理解，該方法的執(zhí)行主體為led燈只是一種示例性的說明，并不應(yīng)理解為對該方法的限定。

該方法的具體實現(xiàn)流程圖如圖1所示，主要包括下述步驟：

步驟11，對獲得的待發(fā)送數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換處理，得到至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)；

現(xiàn)有的可見光通信技術(shù)中，每一個作為可見光光源的led燈均可以為可見光通信系統(tǒng)中的一個發(fā)射端，通過將待發(fā)射的數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，從而將待發(fā)射的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的模擬信號，并將該模擬信號加載到led燈的驅(qū)動電路上，以使得該led燈在驅(qū)動電路的控制下，通過明暗閃爍的方式，發(fā)射出攜帶有待發(fā)射數(shù)據(jù)的光信號，達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?/p>

而在現(xiàn)有的這種可見光通信系統(tǒng)中，在對待發(fā)射的數(shù)據(jù)進行的編碼調(diào)制時，我們是對待發(fā)射的數(shù)據(jù)整體進行編碼調(diào)制，進而將編碼調(diào)制后得到的編碼調(diào)制數(shù)據(jù)整體加載到一個led燈的驅(qū)動電路上，則在這種情況下，該led燈上的每個燈芯在驅(qū)動電路的控制下，均會按照同樣的閃爍頻率進行明暗交替的閃爍發(fā)光，從而通過一個led燈中的每個燈芯均會發(fā)射出攜帶有相同數(shù)據(jù)的光信號。

然而，由于led光源固有的非線性傳輸特性，極大的限制了現(xiàn)有可見光通信系統(tǒng)的頻譜效率，其中頻譜效率是指凈比特率(有用信息速率，不包括糾錯碼)或最大吞吐量除以通信信道或數(shù)據(jù)鏈路的帶寬。打一個簡單的比喻，在可見光通信系統(tǒng)中，我們假設(shè)通信信道的帶寬是由作為發(fā)射端的led燈的燈芯數(shù)量決定的(這里只是一個簡單的比喻，在實際使用中可見光通信系統(tǒng)的通信信道帶寬受到多方面因素的決定的)，假設(shè)led燈由9個燈芯組成，led燈的各個燈芯的帶寬都是一樣的，當(dāng)該led燈中的各個燈芯均發(fā)射相同的信息時，即多個燈芯等效為一個燈芯時，該led燈的頻譜效率與其中每個燈芯的頻譜效率是相同的。而當(dāng)同一個led燈中的各燈芯分別傳輸不同的信息時，在這種情況下，該led燈的頻譜效率等于其中各個燈芯頻譜效率之和。而很明顯，如果可以讓該led燈的9個燈芯分別發(fā)射出攜帶有不同數(shù)據(jù)的光信號時，則可以明顯的提高可見光通信系統(tǒng)的頻譜效率。

為了達到使led燈中的每個燈芯均發(fā)射出攜帶有不同數(shù)據(jù)的光信號的效果，在一種實施方式中，我們首先可以將由多個待發(fā)射數(shù)據(jù)組成的高速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成多條支路數(shù)據(jù)，而每一條支路數(shù)據(jù)可以對應(yīng)led燈中的一個燈芯，進而后續(xù)可以將支路數(shù)據(jù)進行調(diào)制編碼，并將經(jīng)過調(diào)制編碼后得到的調(diào)制信號加載到對應(yīng)的燈芯上，從而可以使led燈上的每個燈芯均發(fā)射出攜帶有不同數(shù)據(jù)的光信號。

一般地，我們通常使用正交頻分復(fù)用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，ofdm)技術(shù)，來將由多條待發(fā)射數(shù)據(jù)組成的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成多條并行的支路數(shù)據(jù)，而由于可見光通信系統(tǒng)采用的是強制調(diào)制/直接檢測技術(shù)，可見光通信系統(tǒng)只能傳輸正的實數(shù)，因而需要對傳統(tǒng)的ofdm技術(shù)進行一些適應(yīng)性的改進，目前已有的應(yīng)用在可見光通信系統(tǒng)中的ofdm調(diào)制方案主要有：直流偏置光正交頻分復(fù)用(dco-ofdm)技術(shù)，非對稱限幅光正交頻分復(fù)用(aco-ofdm)技術(shù)以及極性正交頻分復(fù)用(u-ofdm)技術(shù)。

需要說明的是，一般可以通過串并轉(zhuǎn)換器，利用ofdm技術(shù)來實現(xiàn)將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成多條并行數(shù)據(jù)的目的。

步驟12，對所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號；

需要說明的是，在一種實施方式中，我們可以利用上述三種可以應(yīng)用到可見光通信系統(tǒng)中的ofdm調(diào)制方案，來對通過執(zhí)行步驟11得到至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)進行調(diào)制處理，則本申請實施例中，步驟12的具體實現(xiàn)方式可以為：利用正交頻分復(fù)用(ofdm)技術(shù)，對所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理。

假設(shè)通過執(zhí)行步驟11，串行數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成了k條并行的支路數(shù)據(jù)，針對其中第一條支路數(shù)據(jù)，可以首先確定該條支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的正交幅度調(diào)制(quadratureamplitudemodulation，qam)的調(diào)制階數(shù)，一般地，正交幅度調(diào)制的常見調(diào)制階數(shù)有16階、64階、256階等等，即16-qam、64-qam、256-qam等，在確定第一條支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的調(diào)制階數(shù)后，可以按照確定的調(diào)制階數(shù)，對該條支路數(shù)據(jù)進行qam調(diào)制處理。進而，后續(xù)可以對經(jīng)過qam調(diào)制處理后的數(shù)據(jù)進行n點的逆快速傅里葉變換(inversefastfouriertransform，ifft)，進而得到數(shù)據(jù)量為m的調(diào)配信號。需要說明的是，其中的n點是指在進行快速傅里葉變換或逆快速傅里葉變換時的采樣點數(shù)。

這里需要說明的是，針對通過執(zhí)行步驟11得到的多條并行的支路數(shù)據(jù)，在進行調(diào)制處理時，針對第一條支路數(shù)據(jù)可以是按照aco-ofdm方式進行調(diào)制，進而針對第一條支路數(shù)據(jù)，在經(jīng)過步驟12的處理后，可以得到數(shù)據(jù)量為m的aco-ofdm調(diào)制信號。而針對除第一條支路數(shù)據(jù)外的其他支路數(shù)據(jù)，往往可以按照u-ofdm的方式進行調(diào)制，假設(shè)以其中第h條支路數(shù)據(jù)為例，首先確定該條支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的調(diào)制階數(shù)，并按照確定的調(diào)制階數(shù)對該條數(shù)據(jù)進行qam調(diào)制，對經(jīng)過qam調(diào)制處理后的數(shù)據(jù)進行n/2^h點的ifft后，進而可以得到數(shù)據(jù)量為m/2^h-1的調(diào)制信號，為了使經(jīng)過調(diào)制處理后得到的第h條支路對應(yīng)的調(diào)制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量與第一條支路數(shù)據(jù)對應(yīng)的調(diào)制信號的數(shù)據(jù)量相同，則可以將第h條支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的調(diào)制信號復(fù)制2^h-1倍，以得到數(shù)據(jù)量為m的調(diào)制信號。針對除第一條支路數(shù)據(jù)外的其他支路數(shù)據(jù)，可以依次按照上述方式進行調(diào)制處理。

步驟13，將所述調(diào)制信號分別輸入到對應(yīng)的燈芯上，通過所述可見光光源的各燈芯分別發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。

通過執(zhí)行步驟12，可以將通過執(zhí)行步驟11轉(zhuǎn)換得到的若干條支路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)量相同的調(diào)制信號，為了避免可見光通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的符號間干擾的問題，在一種實施方式中，可以將經(jīng)過執(zhí)行步驟12調(diào)制得到的各條調(diào)制信號添加循環(huán)前綴(cp)。

后續(xù)可以對添加了循環(huán)前綴(cp)的各條并行的調(diào)制信號進行并串轉(zhuǎn)換處理，將多條并行的調(diào)制信號轉(zhuǎn)換一條串行的調(diào)制信號，并進一步的通過數(shù)模轉(zhuǎn)換將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，從而將經(jīng)過上述處理后得到調(diào)制信號輸入到led燈相應(yīng)的燈芯上，進而led燈中的各個燈芯可以按照接收到的不同的模擬信號進行明暗閃爍的發(fā)光，以發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)對應(yīng)的調(diào)制信號的光信號。

需要說明的是，雖然led燈中的各個燈芯分別按照不同的調(diào)制信號進行發(fā)光，但是各個燈芯發(fā)出的光信號在空間上經(jīng)過了線性疊加，所以通常也可以認為該led燈發(fā)出的光信號強度經(jīng)過疊加后是近似線性的，因而接收端只需要通過一個光電檢測器即可接收到該led燈發(fā)射的光信號。

上述步驟11～步驟13可以通過可見光通信發(fā)射端系統(tǒng)來實現(xiàn)，該系統(tǒng)的具體框架示意圖如圖2所示，待發(fā)射的數(shù)據(jù)流輸入該系統(tǒng)后，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換裝置將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成k條支路數(shù)據(jù)，并分別對這k條數(shù)據(jù)進行qam調(diào)制處理和ifft處理，得到各條支路數(shù)據(jù)對應(yīng)的調(diào)制信號，并對除了第一條支路數(shù)據(jù)以外的其他支路數(shù)據(jù)對應(yīng)的調(diào)制信號進行復(fù)制，將經(jīng)過上述處理后的調(diào)制信號添加循環(huán)前綴“cp”，并對調(diào)制信號進行并串轉(zhuǎn)換處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，將處理后得到的調(diào)制信號輸入到led燈對應(yīng)的燈芯上，led燈中的各燈芯可以按照接收到的調(diào)制信號，發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。

上文以執(zhí)行主體為可見光通信系統(tǒng)中的發(fā)射端(led燈)為例，對本申請實施例提供的一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送方法進行了具體介紹，為了便于對該可見光通信系統(tǒng)更全面的了解，下文以執(zhí)行主體為接收端(如，智能終端)為例，對本申請實施例提供的基于可見光通信的數(shù)據(jù)接收進行進一步說明。

該方法的具體實現(xiàn)流程圖如圖3所示，主要包括下述步驟：

步驟21，接收可見光光源發(fā)出的光信號；

以接收端為智能手機為例，智能手機可以通過攝像頭來接收發(fā)射端led燈發(fā)出的光信號，或者還可以在智能手機上設(shè)置光敏傳感器，并利用該光敏傳感器來接收發(fā)射端led燈發(fā)出的光信號。

例如，用戶可以攜帶著手機走到的led燈下，并開啟智能手機的攝像頭，進而可以通過拍照等方式來接收附近led燈發(fā)出的光信號。

這里需要說明的是，智能手機上用于接收led燈發(fā)出的光信號的裝置不僅限于上述兩種裝置，還可以為其他具有光電探測功能的裝置，本申請實施例對智能手機采用哪種裝置接收led燈發(fā)送的光信號不做具體限定。

步驟22，對所述接收到的光信號進行解析，確定所述可見光光源的不同燈芯所發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

通過執(zhí)行步驟21，智能手機接收到了led燈發(fā)出的光信號，為了便于后續(xù)從該光信號中確定出led燈的各個燈芯所發(fā)射出的支路數(shù)據(jù)，智能手機首先需要將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并對電信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理和串并轉(zhuǎn)換處理，則在一種實施方式中，步驟22的具體實現(xiàn)方式可以為：將所述接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；對所述電信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理和串并轉(zhuǎn)換處理，并對經(jīng)過處理后的電信號進行解析，得到所述可見光光源的不同燈芯發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

其中，智能手機可以利用光電轉(zhuǎn)換裝置將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號。智能手機通過光電轉(zhuǎn)換裝置將通過執(zhí)行步驟21接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，轉(zhuǎn)換后得到的電信號可以通過下式[1]表示：

其中，hk表示k個燈芯發(fā)射出的光信號到達接收端經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換裝置檢測后的電信號增益，xk表示光電轉(zhuǎn)換裝置接收到的k個燈芯發(fā)射出的光信號，n(t)表示加性高斯白噪聲(additivewhitegaussiannoise，awgn)。

對經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后得到的電信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并移出數(shù)字信號中的循環(huán)前綴“cp”，并對電信號進行串并轉(zhuǎn)換處理，進而后續(xù)可以對經(jīng)過上述處理后的電信號進行解析，以確定電信號所對應(yīng)的支路數(shù)據(jù)。

在一種實施方式中，對經(jīng)過處理后的電信號進行解析，得到所述可見光光源的不同燈芯發(fā)出的支路數(shù)據(jù)，具體可以包括：對所述處理后的電信號進行快速傅里葉變換處理(fastfouriertransform，fft)；利用正交頻分復(fù)用解調(diào)方法，依次從經(jīng)過快速傅里葉變換處理后的電信號中的解析出所述不同燈芯發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

需要說明的是，經(jīng)過fft后，第k個燈芯所攜帶的支路數(shù)據(jù)xk(t)可以通過下式[2]表示：

根據(jù)上式可知滿足對稱特性的信號在經(jīng)過fft后對奇數(shù)子載波沒有影響，所以對于接收端信號可以在n點fft后直接從奇數(shù)子載波上恢復(fù)出第一條支路aco-ofdm信號接著對恢復(fù)出的信號重新進行調(diào)制得到i1(t)，并把i1(t)當(dāng)作噪聲從接收到的總信號中減去。接著將相等的信號進行相加，然后用傳統(tǒng)的u-ofdm解調(diào)方法(用正值部分減去負值部分的絕對值得到雙極性信號，經(jīng)過fft后解調(diào)出發(fā)送端數(shù)據(jù))對第二條支路信號進行解調(diào)。采用類似的方法繼續(xù)解調(diào)其他支路的信號直到k個燈芯發(fā)出的信號都被檢測出來為止。

上述步驟21～步驟22可以通過如圖4所示的流程示意圖表示。

因為發(fā)送端采用多個led燈中的各個燈芯并行傳輸不同的信息，所以系統(tǒng)的頻譜效率等于所有燈芯傳輸?shù)男盘栴l譜效率的和。對于aco-ofdm信號，其頻譜效率如下式[3]所示：

對于u-ofdm信號，其頻譜效率如下式[4]所示：

其中，n表示ifft/fft的點數(shù)，m表示調(diào)制階數(shù)，ncp表示循環(huán)前綴的長度。所以采用本申請實施例提供的可見光通信系統(tǒng)的頻譜效率如下式[5]所示：

隨著發(fā)送端燈芯數(shù)目的增加，系統(tǒng)的頻譜效率也會隨之增加。

采用本申請實施例1提供的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，由于可以通過串并轉(zhuǎn)換處理，將待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，并對支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號，進而將不同支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的不同調(diào)制信號分別輸入到可見光光源的不同燈芯上，從而通過該可見光光源的各個燈芯發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。而在現(xiàn)有技術(shù)中，同一個可見光光源的各個燈芯發(fā)射出的都是攜帶有相同數(shù)據(jù)的光信號。假設(shè)一個可見光光源有6個燈芯，則利用現(xiàn)有技術(shù)，該可見光光源一次只能向外發(fā)射出攜帶有一種數(shù)據(jù)的光信號，則采用現(xiàn)有技術(shù)可見光光源的頻譜效率等于該可見光光源中一個燈芯的頻譜效率；而采用本方案，該可見光光源中的每個燈芯都可以發(fā)射出一種攜帶有不同數(shù)據(jù)的光信號，則采用本方案，該可見光光源一次可以向外發(fā)射出攜帶有六種數(shù)據(jù)的光信號，在這種情況下，該led燈的頻譜效率等于其中各個燈芯頻譜效率之和。相對于現(xiàn)有技術(shù)，利用本方案提供的數(shù)據(jù)發(fā)送方法可以明顯改善現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

實施例2

基于前述實施例1詳細敘述了本申請的發(fā)明構(gòu)思，為了便于更好的理解本申請的技術(shù)特征、手段和效果，下面對本申請的互聯(lián)網(wǎng)信息資源的調(diào)度方法進一步說明，從而形成了本申請的又一個實施例。

本申請實施例提供一種可見光通信系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。如圖5所示，為本申請實施例提供的可見光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括若干個發(fā)射端(可見光光源led燈)以及接收端(移動終端)。

其中，可見光光源發(fā)射端，用于對獲得的待發(fā)送數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換處理，得到至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，其中，所述支路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于可見光光源的不同燈芯，對所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號；將所述調(diào)制信號分別輸入到對應(yīng)的燈芯上，通過所述可見光光源的各燈芯分別發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號；

接收端，用于接收可見光光源發(fā)出的光信號，對所述接收到的光信號進行解析，確定所述可見光光源的不同燈芯所發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

具體的，該可見光通信系統(tǒng)的工作原理詳見上述實施例的相關(guān)描述，此處不再贅述。

采用本申請實施例2提供的可見光通信系統(tǒng)，由于可以通過串并轉(zhuǎn)換處理，將待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，并對支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號，進而將不同支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的不同調(diào)制信號分別輸入到可見光光源的不同燈芯上，從而通過該可見光光源的各個燈芯發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。而在現(xiàn)有技術(shù)中，同一個可見光光源的各個燈芯發(fā)射出的都是攜帶有相同數(shù)據(jù)的光信號。假設(shè)一個可見光光源有6個燈芯，則利用現(xiàn)有技術(shù)，該可見光光源一次只能向外發(fā)射出攜帶有一種數(shù)據(jù)的光信號，則采用現(xiàn)有技術(shù)可見光光源的頻譜效率等于該可見光光源中一個燈芯的頻譜效率；而采用本方案，該可見光光源中的每個燈芯都可以發(fā)射出一種攜帶有不同數(shù)據(jù)的光信號，則采用本方案，該可見光光源一次可以向外發(fā)射出攜帶有六種數(shù)據(jù)的光信號，在這種情況下，該led燈的頻譜效率等于其中各個燈芯頻譜效率之和。相對于現(xiàn)有技術(shù)，利用本方案提供的數(shù)據(jù)發(fā)送方法可以明顯改善現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

實施例3

本申請實施例提供一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，用以解決現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。該裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，包括：串并轉(zhuǎn)換單元31、調(diào)制單元32以及發(fā)射單元33。

其中，串并轉(zhuǎn)換單元31，用于對獲得的待發(fā)送數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換處理，得到至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，其中，所述支路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于可見光光源的不同燈芯；

調(diào)制單元32，用于對所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號；

發(fā)射單元33，用于將所述調(diào)制信號分別輸入到對應(yīng)的燈芯上，通過所述可見光光源的各燈芯分別發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。

在一種實施方式中，調(diào)制單元32，具體用于：利用正交頻分復(fù)用技術(shù)，對所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理。

在一種實施方式中，調(diào)制單元32，具體用于：確定所述至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)的調(diào)制階數(shù)；按照所述支路數(shù)據(jù)對應(yīng)的調(diào)制階數(shù)，利用正交幅度調(diào)制，對所述支路數(shù)據(jù)進行調(diào)制處理，并對經(jīng)過正交幅度調(diào)制處理后的數(shù)據(jù)進行逆快速傅里葉變換，得到正的實數(shù)值調(diào)制信號。

在一種實施方式中，得到的所述調(diào)制信號，包括：非對稱限幅光正交頻分復(fù)用aco-ofdm信號和極性正交頻分復(fù)用u-ofdm信號。

在一種實施方式中，發(fā)射單元33，具體用于：對所述調(diào)制信息進行并串轉(zhuǎn)換處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，將經(jīng)過處理后的調(diào)制信號輸入到對應(yīng)的燈芯上。

采用本申請實施例3提供的基于可見光通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，由于可以通過串并轉(zhuǎn)換處理，將待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，并對支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號，進而將不同支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的不同調(diào)制信號分別輸入到可見光光源的不同燈芯上，從而通過該可見光光源的各個燈芯發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。而在現(xiàn)有技術(shù)中，同一個可見光光源的各個燈芯發(fā)射出的都是攜帶有相同數(shù)據(jù)的光信號。假設(shè)一個可見光光源有6個燈芯，則利用現(xiàn)有技術(shù)，該可見光光源一次只能向外發(fā)射出攜帶有一種數(shù)據(jù)的光信號，則采用現(xiàn)有技術(shù)可見光光源的頻譜效率等于該可見光光源中一個燈芯的頻譜效率；而采用本方案，該可見光光源中的每個燈芯都可以發(fā)射出一種攜帶有不同數(shù)據(jù)的光信號，則采用本方案，該可見光光源一次可以向外發(fā)射出攜帶有六種數(shù)據(jù)的光信號，在這種情況下，該led燈的頻譜效率等于其中各個燈芯頻譜效率之和。相對于現(xiàn)有技術(shù)，利用本方案提供的數(shù)據(jù)發(fā)送方法可以明顯改善現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

實施例4

本申請實施例提供一種基于可見光通信的數(shù)據(jù)接收裝置，用以解決現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。該裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示，包括：信號接收單元41以及解析單元42。

其中，信號接收單元41，用于接收可見光光源發(fā)出的光信號；

解析單元42，用于對所述接收到的光信號進行解析，確定所述可見光光源的不同燈芯所發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

在一種實施方式中，解析單元42，具體用于：將所述接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；對所述電信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理和串并轉(zhuǎn)換處理，并對經(jīng)過處理后的電信號進行解析，得到所述可見光光源的不同燈芯發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

在一種實施方式中，解析單元42，具體用于：對所述處理后的電信號進行快速傅里葉變換處理；利用正交頻分復(fù)用解調(diào)方法，依次從經(jīng)過快速傅里葉變換處理后的電信號中解析出所述不同燈芯發(fā)出的支路數(shù)據(jù)。

采用本申請實施例4提供的基于可見光通信的數(shù)據(jù)接收裝置，由于可以通過串并轉(zhuǎn)換處理，將待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成至少兩條并行的支路數(shù)據(jù)，并對支路數(shù)據(jù)分別進行調(diào)制處理，得到調(diào)制信號，進而將不同支路數(shù)據(jù)所對應(yīng)的不同調(diào)制信號分別輸入到可見光光源的不同燈芯上，從而通過該可見光光源的各個燈芯發(fā)射出攜帶有不同支路數(shù)據(jù)的光信號。而在現(xiàn)有技術(shù)中，同一個可見光光源的各個燈芯發(fā)射出的都是攜帶有相同數(shù)據(jù)的光信號。假設(shè)一個可見光光源有6個燈芯，則利用現(xiàn)有技術(shù)，該可見光光源一次只能向外發(fā)射出攜帶有一種數(shù)據(jù)的光信號，則采用現(xiàn)有技術(shù)可見光光源的頻譜效率等于該可見光光源中一個燈芯的頻譜效率；而采用本方案，該可見光光源中的每個燈芯都可以發(fā)射出一種攜帶有不同數(shù)據(jù)的光信號，則采用本方案，該可見光光源一次可以向外發(fā)射出攜帶有六種數(shù)據(jù)的光信號，在這種情況下，該led燈的頻譜效率等于其中各個燈芯頻譜效率之和。相對于現(xiàn)有技術(shù)，利用本方案提供的數(shù)據(jù)發(fā)送方法可以明顯改善現(xiàn)有的可見光通信系統(tǒng)頻譜效率較低的問題。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

在一個典型的配置中，計算設(shè)備包括一個或多個處理器(cpu)、輸入/輸出接口、網(wǎng)絡(luò)接口和內(nèi)存。

內(nèi)存可能包括計算機可讀介質(zhì)中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(ram)和/或非易失性內(nèi)存等形式，如只讀存儲器(rom)或閃存(flashram)。內(nèi)存是計算機可讀介質(zhì)的示例。

計算機可讀介質(zhì)包括永久性和非永久性、可移動和非可移動媒體可以由任何方法或技術(shù)來實現(xiàn)信息存儲。信息可以是計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序的模塊或其他數(shù)據(jù)。計算機的存儲介質(zhì)的例子包括，但不限于相變內(nèi)存(pram)、靜態(tài)隨機存取存儲器(sram)、動態(tài)隨機存取存儲器(dram)、其他類型的隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、快閃記憶體或其他內(nèi)存技術(shù)、只讀光盤只讀存儲器(cd-rom)、數(shù)字多功能光盤(dvd)或其他光學(xué)存儲、磁盒式磁帶，磁帶磁磁盤存儲或其他磁性存儲設(shè)備或任何其他非傳輸介質(zhì)，可用于存儲可以被計算設(shè)備訪問的信息。按照本文中的界定，計算機可讀介質(zhì)不包括暫存電腦可讀媒體(transitorymedia)，如調(diào)制的數(shù)據(jù)信號和載波。

還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

以上所述僅為本申請的實施例而已，并不用于限制本申請。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。