一種基于可見光通信的圖像傳輸裝置的制造方法
【專利摘要】本申請涉及一種基于可見光通信的圖像傳輸裝置，其特征在于，本申請以FPGA為主要的控制器，采用可以照明用的白光LED發(fā)出的高速可以調(diào)制的可見光作為信息的載體，利用PIN光電二極管來進行接收廣播的光載波信號，然后通過電腦來獲取圖像的信息。本申請給出了一種可見光通信的圖像傳輸裝置，主要包括PC機A、任意波形發(fā)生器、發(fā)送端模塊、接收端模塊、存儲示波器、PC機B等。本裝置實現(xiàn)了圖像的短距離傳輸，通過實現(xiàn)結(jié)果得知通信距離在0.8米的時候，圖像的最大傳輸速度達(dá)到0.78Mbit/s，并且此時的誤碼率小于。本裝置具有傳輸速率快、抗干擾能力方面強、功耗小、保密性高、成本低、方便移植等優(yōu)點。
【專利說明】
一種基于可見光通信的圖像傳輸裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及基于可見光通信的圖像傳輸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的無線射頻通信應(yīng)用領(lǐng)域方面受限、頻譜資源緊缺等諸多問題也日益的暴露出來了。另一方面，無線射頻通信的數(shù)據(jù)速率，已經(jīng)能滿足不了人們的需求。因此，一種利用LED可見光的高速亮滅傳遞二進制碼元的通信方式被提出，它兼具通信和照明的雙重功能，因而可見光通信迅速發(fā)展起來了，成為了近年來無線通信領(lǐng)域研究的一個熱點，因此對可見光通信的研究具有重意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請的主要目的在于提供一種基于可見光通信圖像傳輸裝置。
[0004]為達(dá)上述目的，分析可見光通信圖像傳輸裝置，本裝置主要有PC機A、任意波形發(fā)生器、發(fā)送端模塊、接收端模塊、存儲示波器PC機B等組成。
[0005]PC機A，與任意波形發(fā)生器相連，作用是用于圖像的傳輸。
[0006]任意波形發(fā)生器，與發(fā)射端相連，作用是產(chǎn)生本裝置所需要的波形。
[0007]發(fā)射端模塊，本模塊主要包括USB轉(zhuǎn)串口模塊、M⑶控制模塊、白光LED陣列驅(qū)動模塊、信號編碼與調(diào)制模塊、Bias-Tee信號耦合模塊、LED陣列模塊、電源設(shè)計模塊等。本模塊LED發(fā)出的光經(jīng)過自由空間信道被PIN光電二極管接收，完成光信號轉(zhuǎn)換成電信號，從而發(fā)射端與接收端取得了 “連接”。電源的設(shè)計是驅(qū)動LED陣列的一個關(guān)鍵的技術(shù)，因為其不但要滿足人眼視覺亮度的要求，還要符合LED陣列高速通信的需求。因此為本裝置進行了電源設(shè)計。本模塊用于把需要傳輸?shù)男畔⒓虞d到LED燈上進行傳輸。
[0008]接收端模塊，與存儲示波器相連，本模塊包括光電檢測單元模塊、信號的放大模塊、信號的濾波模塊、信號的解碼與解調(diào)模塊、光電的接收模塊、MCU的控制模塊、USB轉(zhuǎn)串口模塊、PC機B等，用于對發(fā)送端產(chǎn)生的光信號的接收。
[0009]存儲示波器，與PC機B相連，用于信號信息的存儲。
[0010]PC機B，與存儲示波器相連，用于圖像信息的接收。
[0011 ]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本申請?zhí)岢龅募夹g(shù)方案，可以實現(xiàn)一種傳輸速率快、抗干擾能力方面強、功耗小、保密性高、成本低、方便移植等優(yōu)點。該裝置在可見光通信系統(tǒng)中具有非常好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0012]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:
[0013]圖1是可見光通信的圖像傳輸裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2是發(fā)射端流程框圖；
[0015]圖3是電源系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖4是接收端流程框圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步地詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，PC機A(1-1)用于圖像傳輸，通過任意波形發(fā)生器(1-2)與發(fā)送端(1-3)相連，發(fā)送端(1-3)產(chǎn)生的光信號通過自由空間信道與接收端(1-4)取得聯(lián)系，接收端(1-4)通過存儲示波器(1-5)與PC機B(l-6)相連。下面具體分析發(fā)送端(1-3)和接收端(1-4)這兩個主要的模塊:如圖2，發(fā)送端模塊的流程框圖。其中PC機A(2-1)通過USB轉(zhuǎn)串口模塊(2-2)與MCU控制模塊(2-3)相連，白光LED陣列驅(qū)動模塊(2-4)和信號編碼與調(diào)制模塊(2-5)分別與MCU控制模塊(2-3)相連，Bias-Tee信號耦合模塊(2-6)分別與白光LED陣列驅(qū)動模塊(2-4)和信號編碼與調(diào)制模塊(2-5)相連接，最后，Bias-Tee信號耦合模塊(2-6)與LED陣列模塊(2-7)相連。電源的設(shè)計是驅(qū)動LED陣列的一個關(guān)鍵的技術(shù)，因為其不但要滿足人眼視覺亮度的要求，還要符合LED陣列高速通信的需求。如圖3，為本裝置設(shè)計的電源系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖，由圖可知，電源主要包括DC/DC模塊、主控制模塊，溫度保護模塊以及電流電壓采集模塊等，該電源系統(tǒng)是恒壓電源，具備穩(wěn)定、高效、低耗和可以延長電源的使用壽命等優(yōu)點，為一種理想的驅(qū)動LED的電源。
[0019]如圖4，接收端的流程框圖。其中光電檢測單元模塊(4-1)與信號的放大模塊(4-2)相連，信號的放大模塊(4-2)通過信號的濾波模塊(4-3)與信號的解碼與解調(diào)模塊(4-4)相連，信號的解碼與解調(diào)模塊(4-4)通過光電的接收模塊(4-5)與MCU的控制模塊(4-6)相連，MCU的控制模塊(4-6)通過USB轉(zhuǎn)串口模塊(4-7)與PC機B相連。
[0020]綜上所述，利用本申請的可見光通信的圖像傳輸裝置，可以實現(xiàn)圖像的短距離傳輸。并且本裝置具有傳輸速率快、抗干擾能力方面強、功耗小、保密性高、成本低、方便移植等優(yōu)點。
【主權(quán)項】
1.一種基于可見光通信的圖像傳輸裝置，主要包括:PC機A、任意波形發(fā)生器、發(fā)送端模塊、接收端模塊、存儲示波器、PC機B等組成，其中: 所述PC機A，與任意波形發(fā)生器相連，作用是用于圖像的傳輸； 所述任意波形發(fā)生器，與發(fā)射端相連，作用是產(chǎn)生本裝置所需要的波形； 所述發(fā)射端模塊，本模塊主要包括USB轉(zhuǎn)串口模塊、MCU控制模塊、白光LED陣列驅(qū)動模塊、信號編碼與調(diào)制模塊、Bias-Tee信號耦合模塊、LED陣列模塊等； 本模塊LED發(fā)出的光經(jīng)過自由空間信道被PIN光電二極管接收，完成光信號轉(zhuǎn)換成電信號，從而發(fā)射端與接收端取得了 “連接”； 本模塊用于把需要傳輸?shù)男畔⒓虞d到LED燈上進行傳輸； 所述接收端模塊，與存儲示波器相連，本模塊包括光電檢測單元模塊、信號的放大模塊、信號的濾波模塊、信號的解碼與解調(diào)模塊、光電的接收模塊、MCU的控制模塊、USB轉(zhuǎn)串口模塊、PC機B等，用于對發(fā)送端產(chǎn)生的光信號的接收； 所述存儲示波器，與PC機B相連，用于信號信息的存儲； 所述PC機B，與存儲示波器相連，用于圖像信息的接收。2.在權(quán)利要求1所述一種基于可見光通信的圖像傳輸裝置的基礎(chǔ)之上，本申請設(shè)計了一種電源系統(tǒng)，電源主要包括DC/DC模塊、主控制模塊，溫度保護模塊以及電流電壓采集模塊等，該電源系統(tǒng)是恒壓電源，具備穩(wěn)定、高效、低耗和可以延長電源的使用壽命等優(yōu)點，為一種理想的驅(qū)動LED的電源。
【文檔編號】H04B10/116GK205490552SQ201620288778
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月9日
【發(fā)明人】王宏民, 劉貞周, 李冰
【申請人】哈爾濱理工大學(xué)