CN103297132A - 一种可见光通信方法和信号输出装置 - Google Patents

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刘若鹏
栾琳
刘敏
孙文超
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Abstract

本发明提供了一种信号输出装置，插接于音频信号端口，该信号输出装置包括：信号接收单元、模数转换单元、控制单元、发光单元和电源单元；电源单元提供信号输出装置工作的电能，信号接收单元接收音频信号端口输出的模拟信号，模数转换单元接收信号接收单元接收的模拟信号转换为数字信号，控制单元根据数字信号控制发光单元发出光信号；本发明还提供了相应的可见光通信的方法。本发明的信号输出装置利用现有PC等终端上的音频接口实现数据以光信号方式输出的目的，扩展了光通信技术的应用范围，促进了光通信技术的推广应用；同时，扩大了PC等终端的功能，利用PC等终端对音频接口的输入输出信号的处理和控制能力，丰富了光通信的数据内容。

Description

一种可见光通信方法和信号输出装置
技术领域
本发明属于通信领域，涉及一种可见光通信方法和信号输出装置。
背景技术
无线光通信技术又称可见光通讯，其通过发光单元的高频率闪烁来进行通信，有光代表1，无光代表0，其传输数率最高可达每秒千兆。可见光通信通过可见光来进行数据传输，其始于上世纪末期，其可以适用任何通信协议、适用于任何环境，且数据安全性强；无线光通信的设备架设灵活便捷，且成本很低，适合大规模普及应用。
音频输入/输出接口可将计算机、录像机等的音频信号输入进来，通过自带扬声器播放，还可以通过音频输出接口，连接耳机、外接喇叭，音频接口是连接麦克风和其他声源与计算机的设备，其在模拟和数字信号之间起到了桥梁连接的作用。传统的前置放大器和信道控制排发出的是模拟信号，而供计算机使用的音频信号却为数字信号。音频接口便是这种将输入的模拟信号转换为数字信号输出，使其能够为计算机所使用的设备。
PC等终端设备可以对音频接口进行数据传输控制，而对PC等终端用于光通讯是往往需要增加新的接口，利用音频输入/输出接口来进行光通讯技术的结合还未见披露。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了信号输出装置，以及该信号输出装置进行可见光通信的方法，实现了利用现有的音频接口进行光通信，扩大了光通信的应用范围以及PC等终端的功能，为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种信号输出装置，插接于音频信号端口，包括：信号接收单元、模数转换单元、控制单元、发光单元和电源单元；所述电源单元提供所述信号输出装置工作的电能，所述信号接收单元接收所述音频信号端口输出的模拟信号，所述模数转换单元接收所述信号接收单元接收的模拟信号转换为数字信号，所述控制单元根据所述数字信号控制所述发光单元发出光信号。
作为另一种信号输出装置，插接于音频信号端口，包括：信号接收单元、控制单元、发光单元和电源单元；所述电源单元提供所述信号输出装置工作的电能，所述信号接收单元接收所述音频信号端口输出的数字信号，所述控制单元根据所述数字信号控制所述发光单元发出光信号。
进一步地，所述信号接收单元包括端口插头。
进一步地，所述控制单元还包括用于所述数字信号放大的放大模块。
进一步地，所述发光单元为LED；所述电源单元为纽扣电池、USB接口电源。
进一步地，所述音频信号端口包括音频输出插孔、USB接口、网线接口。
本发明还提供一种可见光通信方法，包括以下步骤：
1)电源单元启动，提供信号输出装置工作的电能；
2)信号接收单元接收音频信号端口输出的模拟信号；
3)模数信号转换单元将所述模拟信号转换为数字信号；
4)控制单元根据所述数字信号控制发光单元发出光信号。
另一种可见光通信方法，包括以下步骤：
1)电源单元启动，提供信号输出装置工作的电能；
2)信号接收单元接收音频信号端口输出的数字信号；
3)控制单元根据所述数字信号控制发光单元发出光信号。
进一步地，在最后一个步骤中还包括放大单元将所述数字信号放大。
本发明的信号输出装置利用现有PC等终端上的音频接口实现数据以光信号方式输出的目的，扩展了光通信技术的应用范围，促进了光通信技术的推广应用；同时，扩大了PC等终端的功能，利用PC等终端对音频接口的输入输出信号的处理和控制能力，丰富了光通信的数据内容；延长了与PC等终端数据传输时的距离。
附图说明
图1是本发明信号输出装置应用实施例1的模块图；
图2是本发明信号输出装置应用实施例2的模块图；
图3是本发明可见光通信的一种方法的流程图；
图3是本发明可见光通信的另一种方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做一步说明。
参见图1所示为本发明信号输出装置应用时的实施例1的模块图，该信号输出装置10包括信号接收单元11、模数转换单元12、控制单元13、发光单元14和电源单元15，其中，
信号接收单元11包括端口插头111，通过该端口插头111将信号输出装置10与音频信号端口20连接。信号接收单元11接收音频信号端口20输出的模拟信号。模数转换单元12与信号接收单元相连，该模数转换单元12将信号接收单元11接收的模拟信号转换为数字信号。控制单元13包括了放大模块131，控制单元13接收的模数转换单元12输出的数字信号，经放大模块131放大的后进一步转换为控制发光单元14发光的控制信号。发光单元14可以是任何发光体，优选的为LED，该发光单元14根据控制单元13发出的控制信号发出光信号。电源单元15可以是5V的纽扣电池，也可以是USB端口提供的电能，电源单元15为信号输出装置10的工作提供电能。
参见图2所示为本发明信号输出装置应用时的实施例2的模块图，与图1标示的实施例1相比，该信号输出装置10只包括信号接收单元11、控制单元13、发光单元14和电源单元15，音频信号端口20输出的是数字信号数据流，无需再进行模数转换了，其他部分的设置与实施例1相同。
作为信号输出装置，用于光通信还可以包括一些复杂的模块，例如能够进行近距离通信的蓝牙模块，在信号输出装置的信号接收单元和音频信号端口分别设置蓝牙模块，使音频信号端口可以以蓝牙方式将数据传输给信号输出装置，再转换为光信号，当然也可以采用RFID技术。
音频信号端口可以是音频输出插孔、USB接口、网线接口，也可以是其他的传输音视频的端口，只需提高数据的接收与发送能力，提高数据的最大传输速度即可。
参见图3所示为本发明可见光通信的一种方法，该方法包括：首先电源单元启动301，提供信号输出装置工作的电能；信号接收单元接收音频信号端口输出的模拟信号302；模数信号转换单元将模拟信号转换为数字信号303；控制单元根据数字信号控制发光单元发出光信号304，在304的步骤中还可以进一步地对数字信号进行放大处理，以便于控制单元对数字信号的读取。
参见图4所示为本发明可见光通信的一种方法，该方法包括：首先电源单元启动401，提供信号输出装置工作的电能；信号接收单元接收音频信号端口输出的数字信号402；控制单元根据数字信号控制发光单元发出光信号403，在403的步骤中还可以进一步地对数字信号进行放大处理。
在信号输出装置与音频信号端口间的通信还可以增加无线传输的模块，例如利用蓝牙、RFID等技术，只需在本发明所阐述的方法前增加相应的步骤即可。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种信号输出装置，插接于音频信号端口，其特征在于，包括：信号接收单元、模数转换单元、控制单元、发光单元和电源单元；所述电源单元提供所述信号输出装置工作的电能，所述信号接收单元接收所述音频信号端口输出的模拟信号，所述模数转换单元接收所述信号接收单元接收的模拟信号转换为数字信号，所述控制单元根据所述数字信号控制所述发光单元发出光信号。
2.根据权利要求1所述的信号输出装置，插接于音频信号端口，其特征在于，包括：信号接收单元、控制单元、发光单元和电源单元；所述电源单元提供所述信号输出装置工作的电能，所述信号接收单元接收所述音频信号端口输出的数字信号，所述控制单元根据所述数字信号控制所述发光单元发出光信号。
3.根据权利要求1或2所述的信号输出装置，其特征在于，所述信号接收单元包括端口插头。
4.根据权利要求1或2所述的信号输出装置，其特征在于，所述控制单元还包括用于所述数字信号放大的放大模块。
5.根据权利要求1或2所述的信号输出装置，其特征在于，所述发光单元为LED。
6.根据权利要求1或2所述的信号输出装置，其特征在于，所述电源单元为纽扣电池、USB接口电源。
7.根据权利要求1或2所述的信号输出装置，其特征在于，所述音频信号端口包括音频输入/输出插孔、USB接口、网线接口。
8.一种可见光通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)电源单元启动，提供信号输出装置工作的电能；
2)信号接收单元接收音频信号端口输出的模拟信号；
3)模数信号转换单元将所述模拟信号转换为数字信号；
4)控制单元根据所述数字信号控制发光单元发出光信号。
9.根据权利要求8所述的可见光通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)电源单元启动，提供信号输出装置工作的电能；
2)信号接收单元接收音频信号端口输出的数字信号；
3)控制单元根据所述数字信号控制发光单元发出光信号。
10.根据权利要求8或9所述的可见光通信方法，其特征在于，在最后一个步骤中还包括放大单元将所述数字信号放大。
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