CN103763032A - 混合型多波长可见光通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合型多波长可见光通讯系统，其利用可见光作为载波实现互联网和局域网的通讯，所述通讯系统包括互联网终端、可见光发送单元和可见光接收单元，所述可见光发送单元将互联网终端的IP数据利用COB LED阵列转化为可见光信号发射；所述可见光接收单元将接收的可见光信号；并且所述COB LED阵列具有至少两个不同波长的LED芯片。本发明所述的通讯系统不仅结构较为简单、价格低廉，而且具有良好光接收性能并且易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及无线通讯的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种混合型多波长可见光通讯系统。
背景技术
近年来，随着无线电设备的增多，频率资源变得异常紧张，扩展频率资源有着重要意义，为此可见光范围中的光通信技术也越来越受到关注，成为通信领域新的研究热点。尤其是，随着使用诸如LED(发光二极管)之类的发光元件的照明设备已经迅速地得到广泛使用，已经进行了对用于通过利用诸如内部/外部照明设备之类的基础设施来实现具有高便利性的更高速度的数据通信的技术的开发。
作为用于高速光数据通信的发光部件，考虑到对人体或环境的影响，并且由于可见光LED具有高亮度、高可靠性、能量损耗低和使用寿命长等优点使得LED作为信号光源实现无线通讯有诸多优势，成为可见光通讯光源的首选。在现有的可见光无线通信系统中，大都利用传统白光LED传输光信号数据，然而利用单纯的白光LED的可见光通讯系统的传输速率受到了极大的限制，而且利用复合的白光LED通讯信息传送的噪声较大，通讯系统的结构复杂，成本较高。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种混合型多波长可见光通讯系统。本发明所述的通讯系统不仅结构较为简单、价格低廉，而且具有良好光接收性能并且易于实现。
为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明所述的混合型多波长可见光通讯系统，其利用可见光作为载波实现互联网和局域网的通讯，所述通讯系统包括互联网终端、可见光发送单元和可见光接收单元，其特征在于：所述可见光发送单元将互联网终端的IP数据利用COB LED阵列转化为可见光信号发射；所述可见光接收单元将接收的可见光信号；并且所述COB LED阵列具有至少两个不同波长的LED芯片。
其中，所述COB LED阵列具有多个不同波长的LED芯片，例如包括波长为350-450纳米，460-490纳米，490-520纳米，520-550纳米，610-620纳米，620-645纳米和750-910纳米的LED芯片。
其中，所述可见光发送单元还包括调制单元和可见光驱动单元。其中所述调制单元用于将信源编码（例如互联网终端的IP数据）和信道编码（例如不同波长的可见光LED信道）的基带信号调制成高阶QAM信号；所述可见光驱动单元用于驱动所述COB LED阵列发光，以便将所述调制单元输出的高阶QAM信号转化为可见光信号。
其中，所述可见光接收单元包括光电检测器组、模数转换单元和解调单元。所述光电检测器组，用于接收可见光信号并将其转换为电信号。作为优选地，所述光电检测器组一般与聚光镜和滤光镜一同使用；并且所述光电检测器组优选由多个PIN/APD/CCD/CMOS感应器组成。所述模数转换单元用于对所述光电检测器组转换的电信号进行采用，并向解调单元提供采样数据；所述解调单元用于对所述模数转换单元提供的采样数据进行高阶QAM解调。
其中，所述光电检测器组还具有多个散射器，所述散射器能够分别散射掉目标波长以外的其它波长。
其中，所述通讯系统还包括无线电频发射器，所述无线电频发射器用于将数据信号传输给互联网终端。
与最接近的现有技术相比，本发明所述的混合型多波长可见光通讯系统具有以下有益效果：
（1）本发明所述的混合型多波长可见光通讯系统把无线电频通讯扩展到可见光频谱，并通过多波长的COB LED阵列同时传输多路并行光信号，大大提高了可见光通信信道带宽；对于下行链路而言，本发明所述的通讯系统能够极大的提高数据传输的速率。
（2）由于COB LED阵列发出的可见光电磁波的波长较短，对于数据的传输而言具有较好的抗干扰性、通讯保密性和电磁兼容性。
（3）本发明所述的混合型多波长可见光通讯系统通过结合COB LED阵列对系统进行了整合，不仅结构较为简单，而且高效、经济地解决了可见光通讯系统的成本问题。
附图说明
图1为实施例1所述混合型多波长可见光通讯系统的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的混合型多波长可见光通讯系统的系统和结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
如附图1所示，本实施例所述的混合型多波长可见光通讯系统，其利用可见光作为载波实现互联网和局域网的通讯，所述通讯系统包括互联网终端、可见光发送单元10和可见光接收单元20，所述可见光发送单元将互联网终端的IP数据利用COB LED阵列16转化为可见光信号发射；所述可见光接收单元将接收的可见光信号；并且所述COB LED阵列具有至少两个不同波长的LED芯片。作为优选地，所述COB LED阵列具有多个不同波长的LED芯片，例如包括波长为350-450纳米，460-490纳米，490-520纳米，520-550纳米，610-620纳米，620-645纳米和750-910纳米的LED芯片。所述可见光发送单元10还包括调制单元12和可见光驱动单元14。其中所述调制单元可以调节色温和显色指数供照明使用。同时，用于将信源编码（例如互联网终端的IP数据）和信道编码（例如不同波长的可见光LED信道）的基带信号调制成高阶QAM信号；所述可见光驱动单元用于驱动所述COB LED阵列发光，以便将所述调制单元输出的高阶QAM信号转化为可见光信号。所述可见光接收单元20包括光电检测器组22、模数转换单元24和解调单元26。所述光电检测器组，用于接收可见光信号并将其转换为电信号。作为优选地，所述光电检测器组一般与聚光镜和滤光镜一同使用；并且所述光学感应单元优选PIN/APD/CCD/CMOS感应器。所述模数转换单元用于对所述光电检测器组转换的电信号进行采用，并向解调单元提供采样数据；所述解调单元用于对所述模数转换单元提供的采样数据进行高阶QAM解调。作为优选地，所述光电检测器组还具有多个散射器，所述散射器能够分别散射掉目标波长以外的其它波长；所述通讯系统还包括无线电频发射器28，所述无线电频发射器用于将数据信号传输给互联网终端。
本实施例所述的混合型多波长可见光通讯系统把无线电频通讯扩展到可见光频谱，并通过多波长的COB LED阵列同时传输多路并行光信号，大大提高了可见光通信信道带宽；对于下行链路而言，本发明所述的通讯系统能够极大的提高数据传输的速率。而且，本发明所述的混合型多波长可见光通讯系统通过结合COB LED阵列对系统进行了整合，不仅结构较为简单，而且高效、经济地解决了可见光通讯系统的成本问题。在本实施例中使用的COB LED阵列能提供多种波长，此类COB的光由N×M数组和maximum N×M波长组成。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种混合型多波长可见光通讯系统，其利用可见光作为载波实现互联网和局域网的通讯，所述通讯系统包括互联网终端、可见光发送单元和可见光接收单元，其特征在于：所述可见光发送单元将互联网终端的IP数据利用COB LED阵列转化为可见光信号发射；所述可见光接收单元将接收的可见光信号；并且所述COB LED阵列具有至少两个不同波长的LED芯片。
2.根据权利要求1所述的混合型多波长可见光通讯系统，其特征在于：所述COB LED阵列具有多个不同波长的LED芯片。
3.根据权利要求2所述的混合型多波长可见光通讯系统，其特征在于：所述COB LED阵列包括波长为350-450纳米、460-490纳米、490-520纳米、520-550纳米、610-620纳米、620-645纳米和750-910纳米的LED芯片。
4.根据权利要求1-3任一项所述的混合型多波长可见光通讯系统，其特征在于：所述可见光发送单元还包括调制单元和可见光驱动单元。
5.根据权利要求4所述的混合型多波长可见光通讯系统，其特征在于：所述调制单元用于将信源编码和信道编码的基带信号调制成高阶QAM信号；所述可见光驱动单元用于驱动所述COB LED阵列发光，以便将所述调制单元输出的高阶QAM信号转化为可见光信号。
6.根据权利要求1-3任一项所述的混合型多波长可见光通讯系统，其特征在于：所述可见光接收单元包括光电检测器组、模数转换单元和解调单元。
7.根据权利要求6所述的混合型多波长可见光通讯系统，其特征在于：所述光电检测器组，用于接收可见光信号并将其转换为电信号；所述模数转换单元用于对所述光电检测器组转换的电信号进行采用，并向解调单元提供采样数据；所述解调单元用于对所述模数转换单元提供的采样数据进行高阶QAM解调。
8.根据权利要求7所述的混合型多波长可见光通讯系统，其特征在于：所述光电检测器组还具有多个散射器，所述散射器能够分别散射掉目标波长以外的其它波长。
9.根据权利要求7所述的混合型多波长可见光通讯系统，其特征在于：所述通讯系统还包括无线电频发射器，所述无线电频发射器用于将数据信号传输给互联网终端。
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| CN201410058402.7A CN103763032A (zh) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | 混合型多波长可见光通讯系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110622441A (zh) * | 2016-12-23 | 2019-12-27 | 伟视达电子工贸有限公司 | 使用色移键控的可见光通信 |
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|---|---|---|---|---|
| CN1893321A (zh) * | 2005-07-05 | 2007-01-10 | 安华高科技杰纳勒尔Ip（新加坡）私人有限公司 | 光通信系统以及用于该光通信系统的照明装置、终端装置 |
| US20100034540A1 (en) * | 2007-03-30 | 2010-02-11 | Mitsuhiro Togashi | Visible light transmitter, visible light receiver, visible light communication system, and visible light communication method |
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