融合ook調(diào)制和ofdm調(diào)制的可見光通信方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及數(shù)字信號傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可 見光通信方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] VLC(VisibleLightCommunication，可見光通信）是一種在LED照明的基礎(chǔ)上實(shí) 現(xiàn)無線通信的技術(shù)手段，利用光源發(fā)出肉眼無法察覺的高頻信號來傳輸信息。以其頻譜寬、 綠色節(jié)能、深度覆蓋、可與照明有機(jī)結(jié)合的特點(diǎn)而具有良好的發(fā)展前景。
[0003] 可見光通信中，常用的調(diào)制方式有OOK(On-OffKeying，二進(jìn)制啟閉鍵控）調(diào)制、 PPM(PulsePositionModulation，脈沖位置調(diào)制）調(diào)制、DMT(DiscreteMulti-Tone，離散 多音頻）調(diào)制以及 0FDM(0rthogonalFrequencyDivisionMultiplex，正交頻分復(fù)用）調(diào) 制等。其中，通斷鍵控（ON-OffKeying，00K)是一種實(shí)現(xiàn)簡單、電路設(shè)計(jì)復(fù)雜度低的調(diào)制方 式，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本低數(shù)據(jù)率調(diào)制。OFDM技術(shù)具有頻譜效率高、靈活多址、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度最低 的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以很好地對抗多徑信道干擾，是一種高數(shù)據(jù)率調(diào)制方式。
[0004] 為了將兩種調(diào)制方法融合到一起，使得在低數(shù)據(jù)率傳輸?shù)耐瑫r(shí)也能支持高數(shù)據(jù)率 傳輸?，F(xiàn)有方法采用多層調(diào)制，利用00K調(diào)制作為第一層調(diào)制，利用OFDM調(diào)制作為第二層 調(diào)制，在接收端通過頻分的方式在頻域?qū)烧叻珠_。
[0005] 然而，一方面，由于00K調(diào)制深度通常比較大，在00K調(diào)制的脈沖"1"上加載正的 OFDM信號，容易使信號幅度過大，進(jìn)入系統(tǒng)非線性區(qū)，產(chǎn)生截頂?shù)默F(xiàn)象，惡化系統(tǒng)性能。另一 方面，現(xiàn)有的方法，只在00K調(diào)制發(fā)送" 1"信號時(shí)，傳輸OFDM信號，在00K調(diào)制發(fā)送" 0 "信 號時(shí)不發(fā)送OFDM信號，因而，沒有充分利用信道資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0007] 為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出融合00K調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信方法， 該方法能夠融合00K調(diào)制和OFDM調(diào)制，支持不同類型接收機(jī)的解調(diào)，同時(shí)能夠提高傳輸速 率與信道資源利用率。
[0008] 本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種融合00K調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信裝置。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提出了一種融合00K調(diào)制和OFDM 調(diào)制的可見光通信方法，包括以下步驟：Sl:接收外部提供的待融合的00K信號和待融合的 OFDM信號；S2 :將所述00K信號和OFDM信號進(jìn)行時(shí)間同步；S3 :對時(shí)間同步后的所述00K信 號和OFDM信號進(jìn)行信號疊加，以得到疊加信號，其中，信號疊加的方式為：判斷所述00K信 號的邏輯狀態(tài)，當(dāng)所述00K信號的邏輯狀態(tài)為1時(shí)，將對應(yīng)的所述OFDM信號的正信號置零， 負(fù)信號不變，并將得到的非正的OFDM信號加載到邏輯狀態(tài)為1的所述00K信號上，當(dāng)所述 00K信號的邏輯狀態(tài)為0時(shí)，將對應(yīng)的所述OFDM信號的負(fù)信號置零，正信號不變，并將得到 的非負(fù)的OFDM信號加載到邏輯狀態(tài)為0的所述00K信號上；S4 :將所述疊加信號調(diào)制到可 見光驅(qū)動電流上，以得到可見光通信信號，并發(fā)送所述可見光通信信號。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信方法，能夠融合OOK 調(diào)制和OFDM調(diào)制，即在支持低成本低數(shù)據(jù)率調(diào)制的同時(shí)，支持頻譜效率較高的OFDM調(diào)制， 且支持不同類型接收機(jī)的調(diào)節(jié)，同時(shí)能夠提高傳輸速率與信道資源利用率。同時(shí)，該方法能 避免信號疊加時(shí)的信號幅度過高、信道資源利用率不足的問題。
[0011] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信方法還可 以具有如下附加的技術(shù)特征：
[0012] 在一些示例中，所述待融合的OFDM信號只在奇數(shù)子載波上傳輸數(shù)據(jù)，偶數(shù)子載波 置零。
[0013] 在一些示例中，所述待融合的OFDM信號滿足Hermitian對稱結(jié)構(gòu)。
[0014] 在一些示例中，所述待融合的OOK信號的單個(gè)邏輯狀態(tài)的持續(xù)時(shí)長大于所述OFDM 信號幀時(shí)長。
[0015] 在一些示例中，所述待融合的OOK信號的單個(gè)邏輯狀態(tài)的持續(xù)時(shí)長為所述OFDM信 號幀時(shí)長的整數(shù)倍。
[0016] 在一些示例中，所述步驟S2中的時(shí)間同步具體包括：當(dāng)所述OOK信號和OFDM信號 來源時(shí)鐘不同步時(shí)，利用電力線上的50Hz或60Hz工頻信號進(jìn)行同步。
[0017] 在一些示例中，所述步驟S2中的時(shí)間同步，進(jìn)一步包括：當(dāng)所述OOK信號和OFDM信號來源時(shí)鐘同步時(shí)，執(zhí)行所述步驟S3。
[0018] 在一些示例中，在所述步驟S3中，所述OFDM信號的最大幅度小于或等于所述OOK 信號的幅度。
[0019] 在一些示例中，所述可見光通信信號的最小信號幅度為0,最大信號幅度為LED最 大線性工作電流。
[0020] 此外，本發(fā)明第二方面的實(shí)施例還提供了一種融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光 通信裝置，包括：信號接收模塊，用于接收外部提供的待融合的OOK信號和待融合的OFDM信 號；信號同步模塊，用于將所述OOK信號和OFDM信號進(jìn)行時(shí)間同步；信號融合模塊，對時(shí)間 同步后的所述OOK信號和OFDM信號進(jìn)行信號疊加，以得到疊加信號，其中，信號疊加的方式 為：判斷所述OOK信號的邏輯狀態(tài)，當(dāng)所述OOK信號的邏輯狀態(tài)為1時(shí)，將對應(yīng)的所述OFDM 信號的正信號置零，負(fù)信號不變，并將得到的非正的OFDM信號加載到邏輯狀態(tài)為1的所述 OOK信號上，當(dāng)所述OOK信號的邏輯狀態(tài)為0時(shí)，將對應(yīng)的所述OFDM信號的負(fù)信號置零，正 信號不變，并將得到的非負(fù)的OFDM信號加載到邏輯狀態(tài)為0的所述OOK信號上；信號發(fā)送 模塊，用于將所述疊加信號調(diào)制到可見光驅(qū)動電流上，以得到可見光通信信號，并發(fā)送所述 可見光通信信號。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信裝置，能夠融合OOK 調(diào)制和OFDM調(diào)制，即在支持低成本低數(shù)據(jù)率調(diào)制的同時(shí)，支持頻譜效率較高的OFDM調(diào)制， 且支持不同類型接收機(jī)的調(diào)節(jié)，同時(shí)能夠提高傳輸速率與信道資源利用率。同時(shí)，該裝置能 避免信號疊加時(shí)的信號幅度過高、信道資源利用率不足的問題。
[0022] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0023] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0024] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信方法的 流程圖；
[0025] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信方法中 的發(fā)送信號示意圖；
[0026] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信方法中的 信號融合示意圖；以及
[0027] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信裝置的 結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0029] 以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信 方法及裝置。
[0030] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的融合OOK調(diào)制和OFDM調(diào)制的可見光通信方法的 流程圖。如圖1所示，該方法包括以下步驟：
[0031] 步驟Sl:接收外部提供的待融合的OOK信號和待融合的OFDM信號，例如圖2所 示。其中，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，待