一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及可見光通信領(lǐng)域，具體涉及一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]LED具有良好的可調(diào)制性，可利用LED高速明暗閃爍來傳遞信息，使LED光源具備通信能力。作為通信系統(tǒng)，接收端必須與發(fā)射端時(shí)鐘保持一致才能準(zhǔn)確恢復(fù)數(shù)據(jù)，而由于可見光通信系統(tǒng)只有一個(gè)物理信道，無法將時(shí)鐘單獨(dú)發(fā)送，因此需采用在接收端恢復(fù)時(shí)鐘的方法。在接收端恢復(fù)時(shí)鐘的常見方法是在發(fā)送端傳送一個(gè)明顯的時(shí)鐘標(biāo)志到接收端，該時(shí)間標(biāo)志包含在數(shù)據(jù)分組中，在編碼過程中產(chǎn)生用于恢復(fù)時(shí)鐘的電壓跳變，接收端利用此標(biāo)志產(chǎn)生參考信號來驅(qū)動鎖相環(huán)，通過鎖相環(huán)恢復(fù)出發(fā)送時(shí)鐘。但該時(shí)鐘標(biāo)志與數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，在幅度噪聲影響下，會無法提供足夠的電壓跳變用于恢復(fù)時(shí)鐘，或恢復(fù)的時(shí)鐘會出現(xiàn)相位抖動。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，采用的技術(shù)方案如下:
[0004]—種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，包括相互電連接的光電探測器和解復(fù)用器，所述解復(fù)用器分別電連接了時(shí)鐘生成器和解碼器，所述時(shí)鐘生成器和解碼器電連接，所述光電探測器用于將來自發(fā)射端的光載波信號轉(zhuǎn)換為復(fù)用的副載波信號，所述解復(fù)用器用于將復(fù)用的副載波信號分離為多個(gè)副載波信號，所述時(shí)鐘生成器用于將副載波信號恢復(fù)為本地時(shí)鐘信號，所述解碼器用于對副載波信號進(jìn)行解碼并輸出數(shù)據(jù)。
[0005]在可見光通信副載波復(fù)用系統(tǒng)中，發(fā)射端將數(shù)據(jù)與時(shí)鐘同步加載到多路副載波上并通過LED光源發(fā)射，接收端通過本實(shí)用新型的裝置解復(fù)用副載波、矯正和恢復(fù)時(shí)鐘。通過本實(shí)用新型的裝置，解決了時(shí)鐘標(biāo)志與數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，在幅度噪聲影響下，會無法提供足夠的電壓跳變用于恢復(fù)時(shí)鐘，或恢復(fù)的時(shí)鐘會出現(xiàn)相位抖動的問題，使時(shí)鐘與數(shù)據(jù)仍保持和發(fā)射端一樣的同步穩(wěn)定性，且本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單，通信可靠性較高。
[0006]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型還包括濾光裝置，所述濾光裝置用于濾除來自發(fā)射端的光載波信號中的雜散光，提高光信號信噪比。
[0007]作為優(yōu)選，所述濾光裝置為濾光片，所述濾光片的通帶范圍為380nm~780nm。
[0008]作為優(yōu)選，所述光電探測器通過帶通濾波器與解復(fù)用器電連接。
[0009]光電探測器將光載波信號轉(zhuǎn)換為復(fù)用的副載波信號后，復(fù)用的副載波信號先經(jīng)過帶通濾波器再輸入給解復(fù)用器，帶通濾波器可以衰減直流和噪聲信號，進(jìn)一步提高信噪比。
[0010]作為優(yōu)選，所述帶通濾波器為二階或高階帶通濾波器。
[0011]作為優(yōu)選，所述解復(fù)用器包括一個(gè)以上的乘法器。
[0012]作為優(yōu)選，所述乘法器電連接了窄帶帶通濾波器。
[0013]副載波信號及參考信號經(jīng)過乘法器輸出和頻和差頻信號，再通過窄帶帶通濾波器輸出差頻信號SQ~Sn，其中頻率SQ= FQ-f。，頻率Si = ，頻率Sn = Fn-fn，通過合理設(shè)定副載波頻率及參考信號頻率，使得所有差頻信號同頻，窄帶帶通濾波器統(tǒng)一設(shè)定中心頻率即可將多路副載波分離。本實(shí)用新型預(yù)先設(shè)定S。為非調(diào)制載波信號，將其輸入給時(shí)鐘生成器，矯正相位后輸出本地時(shí)鐘作為解碼器的時(shí)鐘，作為參考信號，其來源可以是本地基準(zhǔn)時(shí)鐘，也可以外接基準(zhǔn)時(shí)鐘。解碼器對多個(gè)副載波信號31~&進(jìn)行解碼并輸出最終數(shù)據(jù)DATA。本實(shí)用新型中，乘法器將副載波信號降頻后，通過帶通濾波器，以獲取更窄的通帶和更高的信噪比。
[0014]作為優(yōu)選，所述窄帶帶通濾波器只能通過一個(gè)頻率的副載波信號。
[0015]作為優(yōu)選，所述時(shí)鐘生成器包括相互電連接的移相器和鎖相環(huán)，所述移相器用于對解復(fù)用器輸出的信號進(jìn)行相位矯正，矯正后的信號將會控制鎖相環(huán)輸出本地時(shí)鐘，本地時(shí)鐘作為解碼器的時(shí)鐘，對多個(gè)副載波信號Si~Sn進(jìn)行解碼并輸出最終數(shù)據(jù)DATA。
[0016]作為優(yōu)選，所述光電探測器為光伏型或光電導(dǎo)型光電探測器。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:通過本實(shí)用新型的裝置，解決了時(shí)鐘標(biāo)志與數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，在幅度噪聲影響下，會無法提供足夠的電壓跳變用于恢復(fù)時(shí)鐘，或恢復(fù)的時(shí)鐘會出現(xiàn)相位抖動，使時(shí)鐘與數(shù)據(jù)仍保持和發(fā)射端一樣的同步穩(wěn)定性，且本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單，通信可靠性較高。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型副載波信號解碼時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]實(shí)施例:如圖1所示，一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，包括相互電連接的光電探測器3和解復(fù)用器5，所述解復(fù)用器5分別電連接了時(shí)鐘生成器8和解碼器10，所述時(shí)鐘生成器8和解碼器10電連接，所述光電探測器3用于將來自發(fā)射端的光載波信號轉(zhuǎn)換為復(fù)用的副載波信號，所述解復(fù)用器5用于將復(fù)用的副載波信號分離為多個(gè)副載波信號，所述時(shí)鐘生成器8用于將副載波信號恢復(fù)為本地時(shí)鐘信號，所述解碼器10用于對副載波信號進(jìn)行解碼并輸出數(shù)據(jù)。
[0022]本實(shí)施例還包括濾光裝置2，所述濾光裝置2用于濾除來自發(fā)射端的光載波信號1中的雜散光，提高光信號信噪比。
[0023]所述濾光裝置2為濾光片，所述濾光片的通帶范圍為380nm~780nm。
[0024]所述光電探測器3通過帶通濾波器4與解復(fù)用器5電連接。
[0025]光電探測器3將光載波信號轉(zhuǎn)換為復(fù)用的副載波信號后，復(fù)用的副載波信號先經(jīng)過帶通濾波器4再輸入給解復(fù)用器5，帶通濾波器4可以衰減直流和噪聲信號，進(jìn)一步提高信噪比。
[0026]所述帶通濾波器4為二階或高階帶通濾波器。
[0027]所述解復(fù)用器5包括一個(gè)以上的乘法器6。
[0028]所述乘法器6電連接了窄帶帶通濾波器7。
[0029]副載波信號及參考信號f。~匕經(jīng)過乘法器輸出和頻和差頻信號，再通過窄帶帶通濾波器輸出差頻信號SQ~Sn，其中頻率SQ= FQ_f。，頻率Si = ，頻率Sn = Fn_fn，通過合理設(shè)定副載波頻率及參考信號頻率，使得所有差頻信號同頻，窄帶帶通濾波器統(tǒng)一設(shè)定中心頻率即可將多路副載波分離。本實(shí)施例中預(yù)先設(shè)定S。為非調(diào)制載波信號，將其輸入給時(shí)鐘生成器，矯正相位后輸出本地時(shí)鐘作為解碼器的時(shí)鐘，作為參考信號，其來源可以是本地基準(zhǔn)時(shí)鐘，也可以外接基準(zhǔn)時(shí)鐘。解碼器對多個(gè)副載波信號31~&進(jìn)行解碼并輸出最終數(shù)據(jù)DATA。本實(shí)用新型中，乘法器將副載波信號降頻后，通過帶通濾波器，以獲取更窄的通帶和更高的信噪比。
[0030]所述窄帶帶通濾波器7只能通過一個(gè)頻率的副載波信號。
[0031]所述時(shí)鐘生成器8包括相互電連接的移相器11和鎖相環(huán)12，所述移相器11用于對解復(fù)用器5輸出的信號進(jìn)行相位矯正，矯正后的信號將會控制鎖相環(huán)12輸出本地時(shí)鐘信號9，本地時(shí)鐘9作為解碼器10的時(shí)鐘，對多個(gè)副載波信道Sl~Sn進(jìn)行解碼并輸出最終數(shù)據(jù)。
[0032]所述光電探測器3為光伏型光電探測器。
[0033]多路副載波解碼時(shí)序圖如圖2所示，在CLOCK上升沿讀取S^Sn電平，移相器使信號時(shí)序滿足足夠的保持時(shí)間hold time，其中副載波信號低電平定義為0，高電平定義為1。圖2中可以看出，S1、S2、Sj|碼數(shù)據(jù)分別為Ob 10101101、ObO 1001010、Ob 11001101，可將其并行或串行輸出，系統(tǒng)總傳輸帶寬為Si~Sn的和。
[0034]在可見光通信副載波復(fù)用系統(tǒng)中，發(fā)射端將數(shù)據(jù)與時(shí)鐘同步加載到多路副載波上并通過LED光源發(fā)射，接收端通過本實(shí)用新型的裝置解復(fù)用副載波、矯正和恢復(fù)時(shí)鐘。通過本實(shí)施例的裝置，解決了時(shí)鐘標(biāo)志與數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，在幅度噪聲影響下，會無法提供足夠的電壓跳變用于恢復(fù)時(shí)鐘，或恢復(fù)的時(shí)鐘會出現(xiàn)相位抖動，使時(shí)鐘與數(shù)據(jù)仍保持和發(fā)射端一樣的同步穩(wěn)定性，且本實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)簡單，通信可靠性較高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，包括相互電連接的光電探測器和解復(fù)用器，所述解復(fù)用器分別電連接了時(shí)鐘生成器和解碼器，所述時(shí)鐘生成器和解碼器電連接，所述光電探測器用于將來自發(fā)射端的光載波信號轉(zhuǎn)換為復(fù)用的副載波信號，所述解復(fù)用器用于將復(fù)用的副載波信號分離為多個(gè)副載波信號，所述時(shí)鐘生成器用于將副載波信號恢復(fù)為本地時(shí)鐘信號，所述解碼器用于對副載波信號進(jìn)行解碼并輸出數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，還包括濾光裝置，所述濾光裝置用于濾除雜散光，提高來自發(fā)射端的光載波信號信噪比。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，所述濾光裝置為濾光片，所述濾光片的通帶范圍在380nm~780nm之內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，所述光電探測器通過帶通濾波器與解復(fù)用器電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，所述帶通濾波器為二階或高階帶通濾波器。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，所述解復(fù)用器包括一個(gè)以上的乘法器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，所述乘法器電連接了窄帶帶通濾波器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，所述窄帶帶通濾波器只能通過一個(gè)頻率的副載波信號。9.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，所述時(shí)鐘生成器包括相互電連接的移相器和鎖相環(huán)，所述移相器用于對解復(fù)用器輸出的信號進(jìn)行相位矯正，矯正后的信號控制鎖相環(huán)輸出本地時(shí)鐘。10.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，其特征在于，所述光電探測器為光伏型或光電導(dǎo)型光電探測器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種可見光通信副載波復(fù)用時(shí)鐘同步接收裝置，包括依次電連接的光電探測器和解復(fù)用器，所述解復(fù)用器分別電連接了時(shí)鐘生成器和解碼器，所述時(shí)鐘生成器和解碼器電連接，所述光電探測器用于將來自發(fā)射端的光載波信號轉(zhuǎn)換為復(fù)用的副載波信號，所述解復(fù)用器用于將復(fù)用的副載波信號分離為多個(gè)副載波信號，所述時(shí)鐘生成器用于將副載波信號恢復(fù)為本地時(shí)鐘信號，所述解碼器用于對副載波信號進(jìn)行解碼并輸出數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型解決了時(shí)鐘標(biāo)志與數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，在幅度噪聲影響下，無法提供足夠的電壓跳變恢復(fù)時(shí)鐘，或恢復(fù)的時(shí)鐘會出現(xiàn)相位抖動的問題，使時(shí)鐘與數(shù)據(jù)仍保持和發(fā)射端一樣的同步穩(wěn)定性，本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單，通信可靠性高。
【IPC分類】H04B10/116, H04L7/00
【公開號】CN205039822
【申請?zhí)枴緾N201520838252
【發(fā)明人】趙曉萌, 方少亮, 羅亮, 盧智星
【申請人】廣東省科技基礎(chǔ)條件平臺中心
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月27日