CN102484928B

CN102484928B - 编码的光传送和接收

Info

Publication number: CN102484928B
Application number: CN201080040927.8A
Authority: CN
Inventors: T.C.W.申克; H.杨
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-09-08
Also published as: BR112012005328A2; WO2011030292A1; RU2550497C2; JP5767228B2; JP2013504852A; CA2773745A1; KR20120083405A; EP2478745B1; EP2478745A1; US8660436B2; CN102484928A; ES2443869T3; US20120163826A1; RU2012114860A

Abstract

提出了编码的光来实现对光源进行高级控制且使用光源来传送信息。分配光源的标识频率允许分配更独特的频率，即，更多光源将在系统中被独特地标识。可用频带被分成非均匀频率区域且从非均匀频率区域中均匀间隔开的频率集选择频率。接收器基于连续的方案且被使能分析所接收的光信号的更高谐波。光贡献被连续地逐组估计。

Description

编码的光传送和接收

技术领域

本发明涉及编码的光系统。特别地，其涉及用于向编码的光系统中的光源分配标识符且检测标识符的方法和设备。

背景技术

光源目前用于由大量光源组成的照明系统中。由于引入了固态照明，这些光源的若干参数能在光源系统中改变且受到控制。这样的参数包括光强度、光颜色、光色温和甚至光方向。通过改变和控制不同光源的这些参数，光设计者或系统的用户生成能够照明场景。这个过程常常称作场景设置且通常是非常复杂的过程，这归因于要控制的大量光源和参数。通常，每个光源需要一个控制器或控制通道。这使得难以控制多于十个光源的系统。

为了实现对光源进行更直观且更简单的控制，且为了创建场景，之前已经提出了在灯具的光输出中嵌入不可见的标识符。这种标识符的嵌入可以基于灯具的可见光（VL）的独特调制或者通过将附加红外（IR）光源放置于灯具中且独特地调制此IR光。在光中嵌入标识符将被称作编码的光（CL）。

为了传送CL，主要考虑发光二极管（LED），其允许合理的高调制频率和带宽。而这可导致控制系统的快速响应。但标识符也可嵌入于诸如白炽灯、卤素灯、荧光灯（FL）和高强度放电（HID）灯之类的其他光源的光中。

这些光源标识符，也被称作代码，允许对个体局部光照贡献进行标识和强度估计。这可应用于光控制应用中，诸如调试，光源选择和交互式场景设置。这些应用例如用于家庭、办公室、商店和医院中。因此这些光源标识符能对光系统进行简单且直观的控制操作，这种控制操作原本可能是很复杂的。

基于LED的光照系统通常由大量（例如数百）空间分布的LED组成。这部分地是因为单个现有技术水平LED仍不能提供充分光照且由于LED为点源。由于大量LED和每个LED能支持的光照水平的宽范围，校准和控制这样的照明系统的复杂性是非常高的。根据现有技术，仅有限数量的（例如，多至100个）光源能在编码的光系统中标识。

US 2008/297070 A1涉及一种无线电遥控器和包括无线电接口的可编程照明系统。由此经由无线电遥控器来调整可编程照明单元的参数，可编程照明单元的参数涉及可编程照明单元的基本调整或者可编程照明单元的设置。以此方式，通过无线电遥控器来对照明单元进行遥控。

WO 2006/134122 A1公开了一种无线电通信系统，其使用包括多个子频带的至少两个频带来根据类似传输方法从和/或向订户终端传输信号。子频带在至少两个频带中具有不同的频率宽度。

EP 1 538 802 A2涉及一种OFDM通信系统且用于根据信道条件来适应性地分配子载波。OFDM通信系统在移动通信的情形下展开描述。特别地，解决了向移动站分配子载波的问题。

US 6 195 341 B1公开了使用多个子载波以多载波格式进行通信的通信方法。特别地，公开了适合于应用于例如无线电电话系统中的基站和终端设备的通信方法。目的是，当能够在高效系统中执行无线电电话系统等中的通信时，允许令人满意地向基站传输接入请求等。

WO 2007/095740 A1涉及照明系统且特定而言涉及标识与照明系统相关联的光源。光源被配置成发送表示其独特标识符的信标信号。信标信号整合到光源发出的光内。通过使用从远程检测单元向控制器的电子数据传输，向控制器提供一个或多个独特标识符被认为能以高效且准确的方式进行。

根据WO 2008/080071 A1，提供光功率源、光学照明源和光学编码的数据源。这些各种源的输出然后复用在一起使得光功率、光学照明和光学编码的数据全都共用共同的光导管。

发明内容

本发明的目的是为了克服此问题且提供在分配和检测光源标识符期间减轻编码的光系统中光源数量依赖性的方法、设备和系统。

一般而言，上述目的通过根据所附独立权利要求的方法和设备来实现。

根据第一方面，由用于向编码的照明系统中的光源分配标识符的方法来实现上述目的，该方法包括以下步骤：将可用频带分成N个非均匀频率区域，以及；对于每个光源，从非均匀频率区域之一中的均匀间隔开的频率集选择独特频率，其中使用独特频率来调制将由每个光源输出的光，从而将标识符分配给每个光源。这提供高效的分配过程，其允许分配大量独特标识符。由此具有独特标识符的大量光源能用于照明系统中。一般而言，进行分配过程使得在检测标识符期间可使用多个谐波（harmonic）。这允许高效估计分配的标识符。

在均匀间隔开的频率之间的间距可以在频率区域的不同区域之间不同。这提供一种灵活的分配方法。

低频率区域的均匀间隔开的频率之间的间距可以大于高频率区域。因为更大的间距可允许更准确的估计，这可提供实现不等误差鲁棒性的分配过程。但是，取决于接收器，可实现相等误差鲁棒性。

频带在归一化频率值0与1之间可分成N个频率区域。对于，频率区域n的宽度可由归一化频率值给出。这样的宽度对应于谐波宽度。

对于，频率区域n的下限可由归一化频率值(n-1)/(n+1)给出。这提供每个频率区域对应于有序谐波（ordered harmonics）。

待输出的光可根据脉冲宽度调制来调制且脉冲宽度调制的占空比可取决于光源的独特频率和调光水平中的至少一个。这使得标识符与光源的调制方法相关联。

根据第二方面，由用于估计分配给编码的照明系统中的光源的标识符的方法来实现上述目的，其中，标识符已经根据以上来分配，该方法包括步骤：接收光；通过对于频率区域n，，基于接收的光的谐波（n+l）估计独特频率来确定选自可用频带的N个非均匀频率区域之一中的均匀间隔开的频率集的独特频率；以及从独特频率来确定标识符。这提供高效且低计算的方法来估计根据以上分配的标识符。

该方法还可包括从接收的光估计所接收的光的振幅。该方法还可包括从接收的光估计所接收光的相位。振幅和相位可用于更准确地根据独特频率确定标识符。

该方法还可包括基于振幅来确定个体光照贡献。

该方法还可包括在估计频率区域n+l的独特频率之前，减去被分配频率区域n中频率的总估计信号。这提供用于连续地估计标识符的方法。一般而言，频率区域n的谐波将与频率区域n+1的谐波相关。但是，通过在估计频率区域n+1的独特频率之前减去频率区域n的总估计信号，最小化在估计频率区域n+1的频率时频率区域n的谐波影响。因此，实现了需要适度计算要求同时仍提供准确估计结果的估计过程。

根据第三方面，由用于向编码的照明系统中的光源分配标识符的光驱动器来实现上述目的，该光驱动器包括：处理单元，其被布置成通过执行以下步骤向光源分配标识符，由此，对于每个光源而言，标识符确定将用于调制将由每个光源输出的光的独特频率：将可用频带分成N个非均匀频率区域，以及从非均匀频率区域之一中的均匀间隔开的频率集选择独特频率。

光驱动器允许高效地实施用于向编码的照明系统中的光源分配标识符的方法。

根据第四方面，由用于估计分配给编码的照明系统中的光源的标识符的接收器来实现上述目的，该接收器包括，光接收器；处理单元，其被布置成执行步骤：通过对于频率区域n，，基于由光接收器所接收的光的谐波 (n+l)估计独特频率来确定选自可用频带的N个非均匀频率区域之一中的均匀间隔开的频率集的独特频率，以及根据独特频率确定标识符。

所述接收器允许高效地实施用于估计分配给编码的照明系统中的光源的标识符的方法。

应当指出的是，本发明涉及在权利要求中所陈述的特征的所有可能组合。同样，第一方面的优点适用于第二方面，第三方面和第四方面，且反之亦然。

附图说明

现将参考示出本发明的实施例（一个或多个）的附图来更详细地描本发明的这个方面和其他方面。

图1为根据一实施例的照明系统：

图2(a)为根据一实施例的光源：

图2(b)为根据一实施例的光源：

图3为根据一实施例的接收器：

图4为根据一实施例的流程图：

图5为根据一实施例的流程图：

图6示出脉冲宽度调制信号的实例：

图7为不同谐波的频率范围的图示：以及

图8图示连续迭代过程。

具体实施方式

以举例方式提供下文的实施例，从而本公开将是全面和完整的，并将向本领域技术人员全面传达本发明的范围。通篇同样的附图标记表示同样的元件。

图1示出照明系统100，其包括至少一个光源，示意性地由附图标记102表示。光源102可为照明控制系统的部分，因此照明系统100可表示为编码的照明系统。应当指出的是，术语“光源”表示用于在房间中提供光以用于照亮房间中物体目的的设备。这种光提供设备的实例包括照明设备和灯具。在本上下文中，房间通常为公寓房间或者办公室，体育馆大厅、公共场所中的房间或者室外环境的部分，例如街道的一部分。每个光源102能发光，如由箭头106示意性地图示。

由于大量光源102和每个光源102能支持的光照水平的宽范围，校准和控制这样的照明系统100的复杂性非常高。根据现有技术，仅有限数量的（例如，多至100个）光源102 能基于编码的照明在照明系统100中标识。可由下文所公开的、在分配和检测光源102的标识符期间减轻了照明系统100中光源数量的依赖性的方法、设备和系统概念来克服此问题。

所发出的光包括与包括光源标识符的编码的光相关联的调制部分。将在下文中公开用于向光源分配标识符的方法。所发出的光也可包括与光照贡献相关联的未调制部分。每个光源102可与多个照明设置相关联，特别地有关于光源的光照贡献，例如所发出光的颜色、色温和强度。一般而言，术语光源的光照贡献可定义为由光源102发出的光的时间平均输出。

照明系统100还包括被称作接收器的设备104，其用于检测和接收光，例如由光源102发出的包括光源标识符的编码的光以及由照明系统100外部的光源（未图示）发出的光。

照明系统100还可包括被称作光驱动器的设备110，其用于向光源102分配标识符。为了实现这样的分配，如由箭头112示意性地示出，光驱动器110可被布置成执行多种功能。这些功能将在下文中参看图5的流程图来描述。光驱动器110可为中央控制器的部分。其可包括处理单元或为处理单元的部分。举例而言，光驱动器110的功能可在光源102制造期间执行。

参看图1，用户可能想要通过使用接收器104来选择和控制照明系统100中的光源102。为此目的，光源102经由可见光106发出独特标识符。接收器104具有（定向光学）光传感器，其在对着时能区别不同光源的光贡献且选择相关光源102。此光源102然后可在通信链路（例如，射频链路108，例如基于ZigBee）上受到控制。

可替换地，参看图1，用户可能想要控制照明系统100中的光源102以便创建在特定位置和/或具有所需强度和/或光颜色的光。为此目的，光源102经由可见光106发出独特标识符。接收器104具有光接收器且能区别并估计在该位置的不同光源102的光贡献的大小。接收器104然后可估计标识的光源102的所需贡献且将该新的光设置传送到光源102，如由图1中的箭头108所示的那样。

图2（a）和图2（b）示意性地示出了光源200a、200b（例如上文所公开的图1的光源102）的功能方块图。光源200a、200b因此可被配置为发出光照光以及编码的光，其中编码的光包括光源200a、200b的光源标识符。光源200a、200b包括用于发出编码的光的发射器202。发射器202可包括一个或多个LED，但其也可包括一个或多个FL或HID源等。在IR情况下，通常IR LED将邻近主光源放置。主光源与光源的光照功能相关联（即，为了发出光照光）并可为任何光源且次光源与光源标识符相关联(即，为了发出编码的光）。优选地，此次光源为LED。光源200a、200b还包括用于接收诸如标识符之类的信息的接收器208以向光源200a、200b分配修改的光源标识符。接收器208可为被配置为接收编码的光的接收器。接收器208可包括用于接收红外光的红外接口。可替换地，接收器208可为用于接收无线传送信息的无线电接收器。又可替换地，接收器208可包括用于接收由线传送的信息的连接器。线可为电力线电缆。线可为计算机电缆。

光源200a、200b还可包括其他部件，诸如处理单元204（诸如中央处理单元（CPU））和存储器206。如在图2（b）中所图示的那样，光驱动器210可为处理单元204的部分。可替换地，如图2（a）中所图示的那样，光源200a不包括光驱动器。于是光驱动器可为照明系统100的部分，如在上文中参看图1所公开的那样。又可替换地，光源200a、200b可在光源200a、200b制造期间被提供标识符。如在图2（b）中所图示的那样，光驱动器210可操作地连接到接收器208、存储器206和发射器202。光驱动器210可从接收器208接收关于向光源200分配标识符的信息。通过例如利用处理单元204，光驱动器210可改变编码的光的编码，使得由发射器202所发出的编码的光包括标识符。为了实现这样的分配，光驱动器210可被布置成执行多种功能。这些功能将在下文中参看图5的流程图来描述。关于标识符的信息，例如标识符和代码参数可存储于存储器206中。因此，在图2（a）不包括光驱动器的光源200a的实例中，光源200a可基于由接收器208所接收的关于存储于存储器206中的标识符和代码参数的信息而向光源200a分配新的标识符。

灯具（未示出）可包括至少一个光源200a、200b，其中可向每个光源分配个体光源标识符。优选地，此光源为基于LED的光源。

图6示出用于示例性光源1和2的脉冲宽度调制（PWM）驱动信号的实例。PWM为对光源的光输出进行调光的高效方式。在PWM方法中，对于时间的一部分以标称电流等级来驱动光源（即，输出光)且在该时间的其余部分不驱动光源（即，不输出光）。PWM信号因此由重复脉冲串组成。接通比例常常被称作占空比p。在图6的上部中，光源1的占空比（表示为 p₁）与光源2的占空比（表示为p₂）相同。更特定而言，。在图2的下部中，占空比为。利用高占空比，平均而言，更多电流被递送到光源且因此从光源输出更高强度的光。光源的光输出紧密地遵循电流信号，且将类似于在附图中所描绘的信号。通常，PWM信号的频率大于数百赫兹（Hz），使得光的接通和切断对于人视觉系统而言是不可见的。对于图6中的光源1，以f₁表示PWM信号的频率。同样，对于在图6中的光源2，以f₂表示PWM信号的频率。在此图示实例中f₁< f₂。

图6示出可向LED分配PWM信号的独特频率f_i，其充当光源的编码的光标识符。这个独特频率使得源自光源的光可独特地标识。这种编码的光的方法被称作频分多路复用（FDM）。由于仅由占空比、即并非频率来调节光输出，可以通过改变这个占空比来对光源进行调光。

在图3中给出根据本发明的实施例的接收器300的功能方块图。接收器300包括处理单元，示意性地以附图标记302示出，其被布置成基于由接收器300的光接收器304所接收的光来估计向光源102分配的标识符。为了实现这样的检测，处理单元300被布置成执行多种功能。这些功能将在下文中参看图7的流程图来描述。接收器300还包括存储器306和传送器308。存储器306可以存储关于估计分配的标识符的功能的指令。可以采用传送器308以便向照明系统100中的光源102传送更新的标识符。

现将参看图4的流程图来描述用于向编码的照明系统中的光源分配标识符的方法。在FDM的情形下给出了所公开的方法。

可用频带被分成N个非均匀(非重叠）频率区域，步骤402。因此可用频带可由可用带宽限定。可用频带限定于下限频率与上限频率之间。通过将频带分成N个（非重叠）频率区域，高达整个N次谐波范围的频率范围可用于在接收器300中进行检测和估计。下限频率可包括频率值零。但对于VL编码的光，通常下限频率将高于100Hz以避免可见性。较高的频率受光驱动器110、210的带宽和光源性质限制且通常为大约1-10MHz。最下部频率区域的下限频率和上限频率的实际值分别为2kHz和4kHz。光源也可相对应地分成N个（非重叠）组。

一般而言，每个这样的非均匀频率区域的频率宽度在频率区域之间可不同。即，频率区域可与具体宽度相关联。为了简化符号表示而不失普遍性，在下文中，将假定归一化的频率值。更特定而言，（归一化）下限频率值将假定为值0且（归一化）上限频率值将假定为值1。

此外，低频率区域的非均匀频率区域的宽度可高于高频率区域的宽度。即，频率区域可与具体次序相关联。更具体地，非均匀频率区域的宽度可随着其中频率内容增加而减小。即，频率区域可与具体宽度和次序相关联。特定而言，频率区域n的宽度，其中，可由归一化频率值给出。频率区域N的宽度对于此情况由2/(N+l)给出。特定而言，频率区域n的下限对于可由归一化频率值给出。由于频率区域N的宽度可由2/(N+l) 给出且(归一化）总可用频带的宽度为1，频率区域N的下限可由1 -2/(N+l)给出。

每个光源的独特频率然后选择自非均匀频率区域之一中均匀间隔开的频率集，步骤404。即，频率在每个频率区域内均匀地间隔开。然而，在均匀间隔开的频率之间的间距在频率区域的不同区域之间可不同。特别地，低频率区域的均匀频率间距之间的间距大于高频率区域。

一般而言，在每个非均匀频率区域中的频率值数量在频率区域之间可不同。特别地，由 L_n表示在区域n中均匀间隔开的频率数量。L_n与 L_n+1之间的比率可给出为。因此，给出区域n中均匀间隔开的频率的数量，可发现在区域n+1中均匀间隔开的频率的数量，或反之亦然。特别地，通过限定在区域1中均匀间隔开的频率值 L₁的数量的值，可发现其余N-1个区域的均匀间隔开的频率值的数量。通常每个区域可包括高达数百均匀间隔开的频率值。

然后使用独特频率来调制将由每个光源输出的光。由此，向每个光源分配标识符，步骤406。将由光源发出的光可根据脉冲宽度调制来调制。脉冲宽度调制的占空比可取决于与分配给每个光源的标识符相关联的独特频率。由p_i表示在频率区域 n, 中光源i的占空比。然后，可能需要。对于组N而言，可能需要。这些条件的一个原因可为可能需要基于信号的（n+1）次谐波来检测第n组的标识符。但对于，在(n+l)次谐波中源i的贡献为零。因此，不可能进行检测。举例而言，在组1中任何光源的占空比不应等于1/2，因为这将导致振幅等于零的二次谐波。这不允许对其进行估计。

但是，如果需要将光源p_i的占空比设置为不被允许的值，可以以小值δ_p来调整占空比。在此情况下，在频率区域 n（）中光源i的占空比pi可调整为，使得。同样，对于频带N，在频带N中光源i的占空比pi可调整为，使得。δ_p的典型值为。

将由光源发出的光也可与调光水平相关联，对应于光源的相对光强度。脉冲宽度调制的占空比可取决于光源的调光水平。

图7示出由接收器接收的光的不同谐波的频率范围。可看出频率范围是重叠的。举例而言，三次谐波范围与二次谐波范围部分地重叠。这种重叠行为指示来自不同光源的信号相关。因此，利用这些谐波的光源的标识符的估计器会遭受这种相关性且因此可能限制估计性能。此外，在不同光源信号之间的相关性可取决于未知参数，例如相位和频率。

因此，生成表现良好的估计器并不简单。图7的进一步检查指示在二次谐波范围的(大约）第一半中不存在频率重叠。这意味着并不存在来自二次谐波范围的第一半中其他光源的其他谐波的干扰。换言之，可仅基于此谐波来开发在此频率范围中的估计器，而无需考虑其他标识符的影响。这将被称作个体估计器。此外，只要将来自不同光源的二次谐波之间的频率分隔设置为2/T，其中T为接收器的响应时间，便可使用个体估计器，例如基于滤波器组，使用三角形窗函数。等效地，在基本频率之间的频率分隔为 l/T。因此，通过使用二次谐波，与基于基本频率实施检测的系统相比，光源以系数二更紧密地包装（packed）。另外，如果在第一半中的光源的四次谐波信号能根据相对应的二次谐波估计，这些四次谐波信号可以从总接收的光信号减去且三次谐波频率范围的某部分将从频率重叠释放。

可考虑多个谐波，因为频率在基本频率中的谐波中更远地间隔开，从而使得能够区别且准确地估计频率标识符的参数。估计过程基于下面的总体原理。在频率范围1中的光源的参数可通过使用二次谐波来估计（如在图7的上部中所图示的那样）。包括所有谐波的总接收的光信号然后可从总接收的光减去。之后，估计过程可使用三次谐波来继续估计第二组光源中光源的标识符。因此可确定第一组的频率范围的宽度使得可以移除三次谐波范围与二次谐波范围之间的重叠，如由图7中的暗区所图示的那样。在图7的图示实例中，第一频率范围大约占整个频带的第一个三分之一。同样，从整个频带的大约三分之一到大约一半的频率范围，即整个频谱的大约1/6，被分派给第二组。可基于三次谐波（如在图7的下部中所图示的那样）来估计第二组中的光源信号的参数。然后可基于至少四次谐波来估计后面的光源的信号参数。这个程序可系统地扩展至所有N个组。

现将参看图5的流程图来描述用于估计向编码的照明系统中的光源分配的标识符的方法。

由接收器104、300接收光，步骤501。估计选自可用频带的N个非均匀频率区域之一中均匀间隔的频率集的独特频率，步骤502。此步骤具有多个子步骤。对于每个频率区域 n，，基于所接收的光的谐波(n+l)来估计独特频率，步骤504。由于在光源驱动器204中出现频率偏移，可需要估计确切的频率。这可能例如由光源驱动器204的部件中的非理想情况造成。一般而言，所接收的光信号或光照贡献的估计可说成是连续进行。始于n = 1至n = N-l，能基于所接收的光信号的谐波 (n+l)来估计多个参数，例如在组n中每个光源的频率、振幅和/或相位。对于 n = N，在组N中每个光源的参数可基于谐波N来估计。可根据独特频率来确定标识符，步骤506。

在估计频率区域n+1的独特频率之前，可减去分配了频率区域n中的频率的总估计信号。在图8中示出了这个迭代（iterative）过程。特别地，可通过对于频率区域n中的每个标识符i减去具有相邻频率的估计谐波(n+l)来估计在频率区域n中的每个独特频率，

可通过将频率峰值定位在离(n+l)f预先限定的距离内来再次估计独特频率，其中f为独特频率的先前估计，步骤508。

在上文中，可使用连续估计器。在估计器的每个步骤中，能关于谐波之一估计组n中光源的信号参数且然后从总接收的信号减去光源信号的所有谐波。为了进行这种减法，所有信号参数可能必须以高准确度估计。在此部分中，解释了这样的部件参数估计器中的每一个如何工作。

考虑频率区域n，。因此，减去了来自先前组1至n-1的信号。仅需考虑在第n组中光源的（n+1）次谐波内由表示的频谱。为此，滤波器可应用于在减法后得到的信号。在初始步骤中，假定每个光源的估计频率等于理想频率，而无频率偏移。然后确定所接收的信号的傅里叶变换且考虑。

另外，可估计所接收的光的振幅，步骤510。也可估计所接收的光的相位，步骤512。振幅的估计值为，其中b _i,n 为n次谐波的大小且(n+1)次谐波的相位为。此估计器基本上为实施所提出的接收器的个体估计器。

为了改进所提出的估计过程的性能，能利用以下方案来扩展。这个方案考虑使用迭代算法，其中可运行以下迭代N _I次：

在每次迭代，可从i = 1至L_n执行以下步骤。对于每个第i光源，用相邻光源减去光源的估计的（n+1）次谐波信号。具体而言，对于j且|j-i|<L _neighbor，第j光源的(n+1)次谐波频谱，可基于、、_i和重建。然后可得到。

定位的峰值且相对应的频率为更新的。然后，可更新且。如果使用快速傅里叶变换（FFT），仅取在离散频率点的值。在此情况下，可通过下面的插值程序来定位频率峰值。

可定位两个频率点f₁和f₂，使得和的值最接近值：例如，其中根据所有频率点来估计且其中为常数。这可用于检测边缘。的典型值为。那么。

由于在较高谐波估计相位，对于相对应的较低谐波和基本频率可发生相位模糊性。可如下来解决相位模糊性。对于在第n组中的每个i，取得，可能仍不确定，因为存在n+1个可能的候选相位，这归因于相位模糊性。估计可用于重建其他谐波信号使得能估计连续频率区域的信号参数。能通过使用第n组的n次谐波范围来解决相位模糊性。基于、和，能列出对于，和的候选相位的所有可能组合。然后，对于组合的每一个，取得、、、、和，能重建附近的频谱。归因于这个频率范围中先前的组，也可通过减去频谱而得到附近的频谱。可以比较这两个估计的频谱。根据给出两个频谱的最佳匹配的组合，可将关于第i光源的候选相位确定为更新的。

振幅的（估计）可用于确定光源的个体光照组合，步骤514。从每个光源的谐波（n+1）的相位，可以获得基本频率分量的(n+1)候选相位并因此可以获得谐波n的（n+1）候选相位。每个光源的候选相位可根据标准来选择。该标准可规定谐波n的重建的信号应最佳地匹配所接收的信号。可通过距离标准来限定最佳匹配。

另外，可以从每个频率区域n中的第一光源直至最后光源（即，从与频率区域n中最低频率相关联的光源到与频率区域n中最高频率相关联的光源）来迭代地重复上述步骤。此外，可重复迭代步骤多次以便改进估计结果。估计次数可由预限定数给出或者可持续估计直到来自两次连续迭代的结果不同小于预限定阈值。

本领域技术人员认识到本发明绝不限于上文所述的优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。

Claims

1.一种用于向编码的照明系统（100）中的光源(102, 200a, 200b)分配标识符的方法，所述方法包括步骤：

将可用频带分成（402）N个非均匀频率区域，以及；

对于每个光源，从所述非均匀频率区域之一中均匀间隔开的频率集选择（404）独特频率，

使用（406）所述独特频率来调制将由所述每个光源输出的光，从而向所述每个光源分配标识符。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述均匀间隔开的频率之间的间距在所述频率区域的不同区域之间不同。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，低频率区域的所述均匀间隔开的频率之间的间距大于高频率区域。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，低频率区域的所述非均匀频率区域的宽度大于高频率区域。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述频带在归一化频率值0与1之间被分成所述N个非均匀频率区域且其中对于，频率区域n的宽度由归一化频率值给出。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述频带在归一化频率值0与1之间被分成所述N个非均匀频率区域且其中对于，频率区域n的下限由归一化频率值给出。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，区域n中均匀间隔开的频率与区域n+l中均匀间隔开的频率之间的比率为。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，根据脉冲宽度调制来调制待输出的光，且其中所述脉冲宽度调制的占空比取决于所述独特频率和所述光源的调光水平中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在频带n中，，光源i的占空比p_i被设置成使得。

10.一种用于估计分配给编码的照明系统（100）中的光源(102, 200a, 200b)的标识符的方法，其中，所述标识符已根据权利要求1至9中任一项所述的方法来分配，包括步骤：

接收光（501）；

对于频率区域n，，通过以下操作来确定（502）所述光源的每一个的所述独特频率，所述独特频率选自所述可用频带的所述N个非均匀频率区域之一中所述均匀间隔开的频率集：

基于接收的光的谐波（n+l)估计（504）所述独特频率，以及

根据所述独特频率来确定（506）所述光源的每一个的所述标识符。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括，根据接收的光来估计(510, 512)接收的光的振幅和相位中的至少一个。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括，基于所述振幅，确定（514）所述光源的个体光照贡献，使得谐波n的重建信号最佳地匹配所接收的光。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，还包括：在估计频率区域n+l的所述独特频率之前，从接收的光减去已针对其分配了频率区域n中的所述频率的信号。

14.一种用于向编码的照明系统（100）中的光源(102, 200a, 200b)分配标识符的光驱动器(110, 210)，包括：

处理单元，其被布置成通过执行以下步骤向所述光源分配标识符，由此，对于每个光源而言，所述标识符确定将用于调制由所述每个光源输出的光的独特频率：

将可用频带分成N个非均匀频率区域，以及；

从所述非均匀频率区域之一中的均匀间隔开的频率集选择所述独特频率。

15.一种用于估计分配给编码的照明系统（100）中的光源(102, 200a, 200b)的标识符的接收器(104, 300)，包括：

光接收器（304）；

处理单元（302），其被布置成执行步骤：

对于频率区域n，，通过以下操作来确定所述光源的每一个的独特频率，所述独特频率选自可用频带的N个非均匀频率区域之一中均匀间隔开的频率集；

基于由所述光接收器所接收的光的谐波 (n+l) 来估计所述独特频率；以及

根据所述独特频率来确定所述光源的每一个的所述标识符。