CN103795466B - 信号的传输方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种信号的传输方法、装置及系统，该装置包括：发射装置，用于向对端的接收装置发射第一信号；接收装置，用于接收来自上述对端的发射装置发射的第二信号;其中，上述第一信号的频率和上述第二信号的频率不同，且上述第一信号和/或上述第二信号在可见光频段。本发明解决了相关技术中上下行传输时采用相同频率的信号导致上下行传输信号稳定性较差的问题，具有提高上下行传输信号的可靠性的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域，具体而言，涉及一种信号的传输方法、装置及系统。
背景技术
可见光通信利用可见光来进行数据传输，与微波技术相比，有相当丰富的频谱资源，是一般微波通信和无线通信所无法比拟的。同时，可见光通信可以适用任何通信协议，适用于任何环境。且，无线光通信的信号覆盖范围较易控制，通信内容不易被窃取，具有较高的安全性。此外，无线光通信的设备灵活便捷，成本很低，适合大规模普及应用。
目前，信号传输主要采用白光或单色光进行光信号传输，然而，上下行传输采用相同的光会影响接收到的光信号的稳定性。例如，一个收发装置既上行发射白光信号，也下行接收白光信号，那么接收下行白光信号时，会受到其自身发出的白光的影响。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种信号的传输方法、装置及系统，以至少解决上述问题。根据本发明的一个方面，提供了一种可见光信号的传输装置，包括：发射装置，用于向对端的接收装置发射第一信号；接收装置，用于接收来自所述对端的发射装置发射的第二信号；其中，所述第一信号的频率和所述第二信号的频率不同，且所述第一信号和/或所述第二信号在可见光频段。
优选地，所述第一信号是第一颜色的可见光信号，所述第二信号是第二颜色的可见光信号，所述第一颜色和所述第二颜色不同。
优选地，所述发射装置包括：编码器，用于将输入的电信号进行编码；驱动器，用于放大经过编码的所述电信号；电光转换器，用于将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的可见光信号。
优选地，所述发射装置还包括：第一滤光片，用于对所述电光转换器生成的所述第一颜色的可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第一颜色的可见光信号。
优选地，所述接收装置包括：光电转换器，用于将所述第二颜色的可见光信号进行光电转换，生成电信号；放大器，用于放大所述电信号；解码器，用于对放大后的所述电信号进行解码，得到对端发送的原始信号。
优选地，所述接收装置还包括：第二滤光片，用于对所述第二颜色的可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第二颜色的可见光信号；所述光电转换器用于将过滤后的所述第二颜色的可见光信号进行光电转换。
优选地，所述接收装置包括：多个以不同角度设置的光电转换器，用于接收来自所述对端的发射装置发射的所述第二颜色的可见光信号；比较器，用于比较所述多个光电转换器接收到来自所述对端的发射装置发射的所述第二颜色的可见光信号的平均功率的大小，选择平均功率最大的一个第二颜色的可见光信号进行相应的处理，得到对端发送的原始信号。
优选地，所述原始信号是音频信号。
优选地，所述传输装置还包括：串并转换器，将输入的串行电信号转换为多路并行电信号；多个电光转换器，用于将所述多路并行电信号转换为多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的可见光信号，并向所述对端的接收装置发射所述多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的可见光信号。
优选地，所述传输装置还包括：多个光电转换器，用于接收来自所述对端的发射装置发射的多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的可见光信号，并将所述多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的可见光信号进行光电转换，得到多路并行电信号；并串转换器，用于将所述多路并行电信号转换为一路所述电信号。
根据本发明的另一个方面，提供了一种可见光信号的传输方法，包括：向对端发射第一信号；接收来自所述对端的第二信号；其中，所述第一信号的频率和所述第二信号的频率不同，且所述第一信号和/或所述第二信号在可见光频段。
优选地，所述第一信号是第一颜色的可见光信号，所述第二信号是第二颜色的可见光信号，所述第一颜色和所述第二颜色不同。
优选地，向所述对端发射第一信号之前，所述方法还包括：将输入的电信号进行编码，并放大经过编码的所述电信号；将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的可见光信号。
优选地，将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的可见光信号包括：将放大后的所述电信号进行电光转换得到光信号；对所述光信号进行过滤，得到所述第一颜色的可见光信号。
优选地，接收来自所述对端的所述第二信号之后，所述方法还包括：将所述第二颜色的可见光信号进行光电转换，生成电信号；放大所述电信号，并对放大后的所述电信号进行解码，得到对端发送的原始信号。
优选地，将所述第二颜色的可见光信号进行光电转换包括：对所述第二颜色的可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第二颜色的可见光信号；将过滤后的所述第二颜色的可见光信号进行光电转换。
优选地，接收来自所述对端的所述第二颜色的可见光信号的是多个以不同角度设置的光电转换器。
优选地，比较所述多个光电转换器接收到的来自对端的可见光信号的平均功率的大小，选择所述平均功率最大的一个第二颜色的可见光信号进行相应的处理，得到对端发送的原始信号。
优选地，将输入的电信号进行编码之前，所述方法还包括：将音频信号进行转换生成所述电信号。
优选地，向所述对端发射所述第一颜色的可见光信号包括：向所述对端发射多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的所述可见光信号。
优选地，向所述对端发射多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的所述可见光信号之前，所述方法还包括：将输入的串行电信号转换为多路并行电信号；将所述多路并行电信号转换为多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的可见光信号。
优选地，接收来自所述对端的所述第二颜色的可见光信号包括：接收来自所述对端的多路并行且颜色各不相同的第二颜色的可见光信号。
优选地，接收来自所述对端的多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的可见光信号之后，所述方法还包括：将所述多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的所述可见光信号进行光电转换，得到多路并行电信号；将所述多路并行电信号转换为一路所述电信号。
根据本发明的另一个方面，提供了一种可见光信号的传输系统，包括：包括至少一个发射器和至少一个接收器，所述发射器是以上任一项所述的传输装置中用于向对端的接收装置发射第一信号的发射装置，所述接收器是以上任一项所述的传输装置中用于接收来自所述对端的发射装置发射的第二信号的接收装置。
所述传输系统设置在广播系统或会议系统中。
本发明通过发射第一信号，同时接收第二信号，其中，第二信号的频率和第一信号的频率不同，且第一信号或者第二信号在可见光频段，解决了相关技术中上下行传输时信号稳定性较差的问题，从而提高了信号上下行传输的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的可见光信号的传输方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的可见光信号的传输装置；
图3是根据本发明优选实施例一的可见光信号的传输装置的结构示意图；
图4是根据本发明优选实施例二的可见光信号的传输装置的结构示意图；
图5是根据本发明优选实施例三的可见光信号的传输装置的结构示意图；
图6是根据本发明实施例的加载了音频的可见光信号的传输装置；
图7是根据本发明实施例的加载了音频的可见光信号的另一种传输装置的结构示意图；
图8是根据本发明实施例的多种不同颜色的可见光信号并行传输的方法的流程图；
图9是根据本发明实施例的采用多种不同颜色的可见光信号进行并行传输的装置的结构示意图一；
图10是本发明实施例提供的采用多种不同颜色的可见光信号进行并行传输的装置的结构示意图二；
图11是本发明实施例提供的采用多种不同颜色的可见光信号进行并行传输的装置的结构示意图三；
图12是根据本发明实施例的采用多个光电转换器进行可见光信号传输的方法的流程图一；
图13是根据本发明实施例的采用多个光电转换器进行可见光信号传输的方法的流程图二；
图14是根据本发明实施例的采用多个光电转换器进行可见光信号接收的传输装置的结构示意图；
其中，各附图标记代表：202、发射装置；204、接收装置；2022、编码器；2024、驱动器；2026、电光转换器；2042、光电转换器；2044、放大器；2046、解码器；302、电源；304、红光LED；306、蓝光PD；404、白光LED；406、PD；408、红光滤光片；410、蓝光滤光片；502、棱镜；602、TIA；604、MCU；606、DA；608、音频输出接口；902、串并转换器；904、LED；906、并串转换器；908、滤光片；1402、功分器；1404、LPF；1406、比较器。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本发明实施例提供了一种可见光信号的传输方法，图1是根据本发明实施例的可见光信号的传输方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S102，向对端的接收装置发射第一颜色的可见光信号。
步骤S104，接收来自所述对端的发射装置发射的第二颜色的可见光信号，其中，所述第二颜色和所述第一颜色不同。
相关技术中，当可见光通信采用白光或单色光进行光信号传输时，上下行传输采用相同颜色的可见光信号会影响接收到的可见光信号的稳定性。例如，一个可见光信号传输装置既上行发射白色可见光信号，也下行接收白色可见光信号，那么接收下行白色可见光信号时，会受到其自身发出的白色可见光的影响。而通过上述步骤，使得上下行传输时可以采用不同颜色的可见光，解决了相关技术中上下行传输时采用相同颜色的可见光导致的可见光信号稳定性较差的问题，进而提高了可见光信号上下行传输的可靠性。需要注意的是，上述步骤S102和S104并没有先后顺序的限定，可以先执行步骤S102，后执行步骤S104，也可以先执行步骤S104，后执行步骤S102，还可以同时执行步骤S102和S104。
在发射第一颜色的所述可见光信号之前，所述方法还可以包括：将输入的电信号进行编码，并放大经过编码的所述电信号；将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的所述可见光信号。通过上述步骤，可以将电信号转换成可见光信号，进而通过可见光信号传输该电信号。具体地说，光信号在传输过程中具有传输损耗小，比同轴电缆的损耗小，通频带宽，而且不受电磁感应干扰，耐高压。因此，将电信号转换成光信号更有利于信号的传输。
将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的所述可见光信号可以包括：将放大后的所述电信号进行电光转换得到光信号；对所述光信号进行过滤，得到所述第一颜色的所述可见光信号。通过上述步骤，可以选择传输效果较好的单色光进行传输。比如，将电信号转换为白色的可见光后，还可以对白色的可见光进行过滤，得到蓝色的可见光，进而通过传输效果较好的蓝色可见光进行传输，从而提高了可见光的传输可靠性。具体地说，可见光的颜色有很多种，上行传输和下行传输时，如果采用不同颜色的可见光进行传输，可以降低上下行传输时的干扰，进而提高信号的传输质量。
在接收所述第二颜色的所述可见光信号之后，所述方法还可以包括：将所述第二颜色的所述可见光信号进行光电转换，生成电信号；放大所述电信号，并对放大后的所述电信号进行解码，得到对端发送的原始信号。通过上述步骤，可以将接收到的可见光信号转换成电信号，并可以进一步地对所述电信号进行解码，得到对端发送的原始信号。在接收端接收到光信号之后，需要对光信号进行处理，将光信号转换成电信号之后，可以更加容易地得到原始信号。
具体地，将所述第二颜色的所述可见光信号进行光电转换还可以包括：对所述第二颜色的所述可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第二颜色的所述可见光信号；将过滤后的所述第二颜色的所述可见光信号进行光电转换。通过上述步骤，可以对可见光信号进行过滤处理，得到传输可靠性更高的可见光信号，并进行下一步的处理。
接收所述第二颜色的所述可见光信号的可以是多个以不同角度设置的光电转换器，并且可以比较所述多个光电转换器接收到的可见光信号的平均功率的大小，选择所述平均功率最大的一个所述可见光信号进行相应的处理，得到对端发送的原始信号。通过上述步骤，可以选择信号最好的可见光信号进行处理，进而提高了可见光传输的可靠性。具体地说，平均功率是衡量可见光信号传输质量的一个参数，选择平均功率最大的可见光信号就是选择传输质量最好的可见光信号，从而可以提高可见光信号的传输质量。
将输入的电信号进行编码之前，所述方法还可以包括将音频信号进行转换生成所述电信号。通过上述步骤，可以通过可见光信号传输音频信号，从而使音频信号不易被干扰。具体地说，相关技术中，一般采用其他传输方式传输音频信号，而其他的传输方式使得音频信号在传输时易受干扰，而通过可见光信号传输，则提高了音频信号的传输质量。
在发射可见光信号时，可以只发射一路可见光信号，也可以同时发射多路并行的可见光信号，且并行的每一路可见光信号的颜色各不相同。通过上述步骤，采用多种不同颜色的可见光实现可见光信号的并行输出，提高了可见光信号的传输速率。相关技术中，一般发射一路可见光信号，这样传输的数据量受可见光信号的路数的限制，导致传输速率不高，而采用多路可见光信号，则明显提高了可见光信号的速率。
优选地，发射多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的所述可见光信号之前，所述方法还可以包括：将输入的串行电信号转换为多路并行电信号；将所述多路并行电信号转换为多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的所述可见光信号。通过上述步骤，可以将串行电信号转换为多路并行的可见光信号，这样的方式，提高了可见光信号的传输速率。
接收所述第二颜色的所述可见光信号可以是仅接收对端发射的一路所述第二颜色的所述可见光信号，也可以是接收对端发射的多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的所述可见光信号。通过接收多路并行的所述可见光信号，可以提高所述可见光信号的传输效率。
接收多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的所述可见光信号之后，所述方法还可以包括：将所述多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的所述可见光信号进行光电转换，得到多路并行电信号；将所述多路并行电信号转换为一路电信号。通过上述步骤，可以将多路并行的可见光信号转换成一路电信号，即串行电信号，进而使得信号的处理更为容易。
本发明实施例还提供了一种信号传输方法，该方法包括以下步骤：向对端发射第一信号；接收来自所述对端的第二信号；其中，所述第一信号的频率和所述第二信号的频率不同，且所述第一信号和/或所述第二信号在可见光频段。
优选地，所述第一信号是可见光信号，所述第二信号是红外线信号，WIFI信号，或蓝牙信号。
优选地，所述第一信号是第一颜色的可见光信号，所述第二信号是第二颜色的可见光信号，所述第一颜色和所述第二颜色不同。
实施例二
本发明实施例提供了一种可见光信号的传输装置。图2是根据本发明实施例的可见光信号的传输装置，如图2所示，该装置包括：发射装置202，用于向对端的接收装置发射第一颜色的所述可见光信号；接收装置204，用于接收来自所述对端的发射装置的第二颜色的所述可见光信号，其中，所述第二颜色和所述第一颜色不同。在应用时，下行可见光信号的传输装置和上行可见光信号的传输装置的发射装置分别发射不同颜色的单色光。下行可见光信号的传输装置的接收装置对上行可见光信号的传输装置的发射装置发出的单色光敏感，并接收；上行可见光信号的传输装置的接收装置对下行可见光信号的传输装置的发射装置发出的单色光敏感，并接收。这样就实现了采用两种不同颜色的可见光分别进行上下行传输。
优选地，所述发射装置202还包括：编码器，用于将输入的电信号进行编码；驱动器，用于放大经过编码的所述电信号；电光转换器，用于将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的所述可见光信号。
优选地，所述发射装置202还包括：第一滤光片，用于对所述电光转换器生成的所述第一颜色的可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第一颜色的可见光信号。
优选地，所述接收装置还包括：光电转换器，用于将所述第二颜色的所述可见光信号进行光电转换，生成电信号；放大器，用于放大所述电信号；解码器，用于对放大后的所述电信号进行解码，得到对端发送的原始信号。
优选地，所述接收装置204还包括：第二滤光片，用于对所述第二颜色的可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第二颜色的可见光信号；所述光电转换器用于将过滤后的所述第二颜色的可见光信号进行光电转换。
优选地，所述接收装置204包括：多个以不同角度设置的光电转换器，用于接收所述第二颜色的所述可见光信号；比较器，用于比较所述多个光电转换器接收到的可见光信号的平均功率的大小，选择平均功率最大的一个所述可见光信号进行相应的处理，得到对端发送的原始信号
优选地，所述解码器还用于对电信号进行解码，得到对端发送的音频信号。
优选地，所述装置还包括：串并转换器，将输入的串行电信号转换为多路并行电信号；多个电光转换器，用于将所述多路并行电信号转换为多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的所述可见光信号，并发射所述多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的所述可见光信号。
优选地，所述装置还包括多个光电转换器，用于接收多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的所述可见光信号，并将所述多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的所述可见光信号进行光电转换，得到多路并行电信号；并串转换器，用于将所述多路并行电信号转换为一路所述电信号。
本发明实施例还提供了一种信号传输装置，如图2所示，该装置包括发射装置202和接收装置204。其中，发射装置202，用于向对端的接收装置发射第一信号；接收装置204，用于接收来自所述对端的发射装置发射的第二信号；其中，所述第一信号的频率和所述第二信号的频率不同，且所述第一信号和/或所述第二信号在可见光频段。
优选地，所述第一信号是可见光信号，所述第二信号是红外线信号，WIFI信号，或蓝牙信号。
优选地，所述第一信号是第一颜色的可见光信号，所述第二信号是第二颜色的可见光信号，所述第一颜色和所述第二颜色不同。
本发明实施例还提供了一种信号传输系统，包括至少一个发射器和至少一个接收器，其中，所述发射器可以是实施例二中的传输装置中的发射装置，接收器可以是实施例二中所述的传输装置中的接收装置。发射器和接收器可以是一对一的关系，也可以一对多的关系，还可以是多对一的关系。所述传输系统可以设置在广播系统或会议系统中。
实施例三
图3是根据本发明优选实施例一的可见光信号的传输装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：
编码器2022，用于将输入的电信号进行编码，以适合调制发光二极管(LightEmittingDiode,简称为LED)。
驱动器2024，用于放大经过编码的电信号，驱动后端的LED。
红光LED304，用于实现电光转换，发射红色可见光信号。该红光LED304相当于实施例二中的电光转换器2026。
蓝光光电二极管(Photo-Diode,简称PD)306，相当于实施例二中的光电转换器2042，其响应波长在蓝色可见光波长范围内，用于接收对端发射的蓝色可见光信号，并实现光电转换，输出电信号。
放大器2044，用于放大经过光电转换的电信号。
解码器2046，用于对经过放大的电信号进行解码，还原成对端发送的原始信号。
电源302，用于给该传输装置供电。
其中，上述编码器2022、驱动器2024、电光转换器2026相当于实施例二中的发射装置202，光电转换器2042、放大器2044、解码器2046相当于实施例二中的接收装置204。
本实施例中，可见光信号的传输装置采用两种不同颜色的可见光分别进行上下行可见光信号的传输，从而使该传输装置的接收装置204接收可见光信号时不会受到发射装置202的影响，进而可以提高可见光信号上下行传输的可靠性。
实施例四
图4是根据本发明优选实施例二的可见光信号的传输装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：
编码器2022，用于将输入的电信号进行编码，以适合调制LED。
驱动器2024，用于放大经过编码的电信号，驱动后端的LED。
白光LED404，相当于实施例二中的电光转换器2026，发射白色可见光信号。
红光滤光片408，用于滤出白色可见光信号中的红光部分，实现红色可见光信号的发射，相当于实施例二中的第一滤光片。
蓝光滤光片410，用于滤出接收到的可见光信号中的蓝光部分，实现蓝色可见光信号的选择接收，相当于实施例二中的第二滤光片。
PD406，相当于实施例二中的光电转换器2042，用于实现将蓝色可见光信号进行光电转换，得到并输出电信号。
放大器2044，用于放大经过光电转换的电信号。
解码器2046，用于对经过放大的电信号进行解码，还原成对端发送的原始信号。
电源302，用于给该传输装置供电。
实施例五
图5是根据本发明优选实施例三的可见光信号的传输装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：
编码器2022，用于将输入的电信号进行编码，以适合调制LED。
驱动器2024，用于放大经过编码的电信号，驱动后端的LED。
白光LED404，相当于实施例二中的电光转换器2026，发射白色可见光信号。
红光滤光片408，用于滤出白色可见光信号中的红光部分，实现红色可见光信号的发射，相当于实施例二中的第一滤光片。
棱镜502，用于分离出接收到的可见光信号中的蓝光部分，实现蓝色可见光信号的选择接收，相当于实施例二中的第二滤光片。
PD406，相当于实施例二中的光电转换器2042，用于实现将蓝色可见光信号进行光电转换，得到并输出电信号。
放大器2044，用于放大经过光电转换的电信号。
解码器2046，用于对经过放大的电信号进行解码，还原成原始输入信号。
电源302，用于给该传输装置供电。
实施例六
目前基于光通信的音频接收装置主要接收采用红外线传输的音频信号，即将音频信号加载到红外线上，然后通过红外接收装置接收红外信号，再经过解码还原成音频信号。但是，红外信号较易被干扰，如受人体和各种物体发出的红外线的干扰，从而导致信号较不稳定。本发明实施例提供了一种加载了音频的可见光信号的传输装置，该装置具有不易被干扰和性能可靠的优点。
图6是根据本发明实施例的加载了音频的可见光信号的传输装置，该装置包括：
PD406，用于接收可见光信号，并将接收到的可见光信号转换为电信号，实现光电转换。相当于实施例二中的光电转换器2042。
跨阻放大器(TransimpedenceAmp,简称TIA)602，用于将从PD406处转换得到的电流信号转换成电压信号，并对该电压信号进行放大。
放大器2044，用于进一步放大TIA602输出的电压信号。
微处理单元(MicroControlUnit，简称MCU)604，用于对放大器2044输出的电压信号进行解码。
数模转换器DA606，用于对经过解码后的电压信号进行数模转换，还原成音频信号输出。
本实施例中，MCU604和DA606相当于实施例二中的解码器2046。
音频输出接口608，用于输出音频信号至音响或耳机等。
电源302，用于给该传输装置供电。
通过本实施例，可以将接收到的可见光信号进行光电转换得到电信号，并对该电信号进行放大、解码和数模转换，还原成音频信号，然后通过音频输出接口608将该音频信号输出至耳机或音响等设备。
实施例七
图7是根据本发明实施例的加载了音频的可见光信号的另一种传输装置的结构示意图，该装置包括：
光电转换器2042，用于接收加载了音频信号的可见光信号，将该可见光信号转变为电信号，实现光电转换。
解码器2046，用于对光电转换得到的电信号进行解码，还原成音频信号。
音频输出接口608，用于输出还原出来的音频信号。
电源302，用于给该传输装置供电。
实施例八
在相关技术中，可见光通信主要采用白光或某种单色光进行光信号传输，然后采用相应波长的光电二极管实现光信号的接收。由于单个LED的调制带宽有限，所以采用这种收发方式的可见光信号的传输速率较小。因此，本发明实施例提出了一种采用多种不同颜色的可见光进行传输的方法，实现可见光信号的并行输出和接收，该方法可以提高可见光信号传输速率。
图8是根据本发明实施例的多种不同颜色的可见光信号并行传输的方法的流程图，如图8所示，该方法包括以下步骤：
步骤S802，将串行电信号转换为多路并行电信号。
在发射端，当一路电信号即串行电信号输入时，将其转换为N(N≥2)路电信号并行输出。
步骤S804，调制并行可见光信号。
将N路并行电信号分别调制为可见光信号，每一路可见光信号的颜色各不相同，从而实现N路不同颜色的可见光信号的并行输出。
步骤S806，接收多路可见光信号。
在接收端，接收不同颜色的可见光信号。
步骤S808，进行光电转换。
将N路可见光信号转换为N路并行的电信号，然后将N路并行的电信号转换为一路电信号输出。
实施例九
图9是根据本发明实施例的采用多种不同颜色的可见光信号进行并行传输的装置的结构示意图一，如图9所示，该装置包括：
串并转换器902，用于将输入的一路串行电信号转换为N(N≥2)路并行电信号输出。
多个编码器2022，用于分别将输入的电信号进行编码，以适合调制LED。
多个驱动器2024，用于分别放大经过编码的电信号，驱动后端的LED。
多个LED904，用于实现电光转换，发射可见光信号。具体地说，多个LED是红光LED、绿光LED、蓝光LED。其中，红光LED，用于实现电光转换，发射红色可见光信号；绿光LED，用于实现电光转换，发射绿色可见光信号；蓝光LED，用于实现电光转换，发射蓝色可见光信号。
多个PD406，用于接收对端发送的并行可见光信号并进行光电转换。比如可以是红光PD、绿光PD、蓝光PD。其中，红光PD，响应波长在红色可见光波长范围内，用于接收红色可见光信号，实现光电转换，输出电信号；绿光PD，响应波长在绿色可见光波长范围内，用于接收绿色可见光信号，实现光电转换，输出电信号。蓝光PD，响应波长在蓝色可见光波长范围内，用于接收蓝色可见光信号，实现光电转换，输出电信号。
多个放大器2044，用于分别放大经过光电转换的电信号。
并串转换器906，用于将输入的N路并行电信号转换为一路串行电信号输出。
解码器2046，用于对并串转换器906输出的一路串行电信号进行解码，还原成对端发送的原始信号。
本发明实施例中，采用相应颜色的LED接收对端并行发射的多种不同颜色的可见光信号，再通过并串转换还原成串行电信号，从而可以降低对LED调制带宽的需求，提高可见光信号的传输速率。
实施例十
图10是本发明实施例提供的采用多种不同颜色的可见光信号进行并行传输的装置的结构示意图二，如图10所示，该装置包括：
串并转换器902，用于将输入的一路串行电信号转换为N(N≥2)路并行电信号输出。
多个编码器2022，用于分别将输入的电信号进行编码，以适合调制LED。
多个驱动器2024，用于放大经过编码的并行电信号，驱动后端的LED。
多个LED904，用于实现电光转换，发射可见光信号。具体地说，多个LED是红光LED、绿光LED、蓝光LED。其中，红光LED，用于实现电光转换，发射红色可见光信号；绿光LED，用于实现电光转换，发射绿色可见光信号；蓝光LED，用于实现电光转换，发射蓝色可见光信号。
多个滤光片908，可以分别是红光滤光片、绿光滤光片、蓝光滤光片。其中，红光滤光片用于从不同颜色的可见光信号中滤出红色可见光；绿光滤光片，用于从不同颜色的可见光信号中滤出绿色可见光。蓝光滤光片，用于从不同颜色的可见光信号中滤出蓝色可见光。
多个PD406，用于对多个滤光片908滤出的可见光信号进行光电转换。该PD406可以包括红光PD，响应波长在红色可见光波长范围内，用于接收红色可见光信号，实现光电转换，输出电信号；绿光PD，响应波长在绿色可见光波长范围内，用于接收绿色可见光信号，实现光电转换，输出电信号。蓝光PD，响应波长在蓝色可见光波长范围内，用于接收蓝色可见光信号，实现光电转换，输出电信号。
多个放大器2044，用于放大经过光电转换的电信号。
并串转换器906，用于将输入的N路并行电信号转换为一路串行电信号输出。
解码器2046，用于对并串转换器906输出的一路串行电信号进行解码，还原成原始输入信号。
本实施例采用相应颜色的滤光片分别滤出对端发射的多种不同颜色的并行可见光信号，再用LED进行接收，通过并串转换还原成串行电信号，从而可以降低对LED调制带宽的需求，提高可见光信号的传输速率。
实施例十一
图11是本发明实施例提供的采用多种不同颜色的可见光信号进行并行传输的装置的结构示意图三，如图11所示，该装置包括：
串并转换器902，用于将输入的一路串行电信号转换为N(N≥2)路并行电信号输出。
多个编码器2022，用于分别将输入的电信号进行编码，以适合调制LED。
多个驱动器2024，用于放大经过编码的并行电信号，驱动后端的LED。
多个LED904，用于实现电光转换，发射可见光信号。具体地说，多个LED是红光LED、绿光LED、蓝光LED。其中，红光LED，用于实现电光转换，发射红色可见光信号；绿光LED，用于实现电光转换，发射绿色可见光信号；蓝光LED，用于实现电光转换，发射蓝色可见光信号。
多个棱镜502，用于从不同颜色的可见光信号中滤出红光或绿光或蓝光。
多个PD406，用于对多个滤光片908滤出的可见光信号进行光电转换。该PD406可以包括红光PD，响应波长在红色可见光波长范围内，用于接收红色可见光信号，实现光电转换，输出电信号；绿光PD，响应波长在绿色可见光波长范围内，用于接收绿色可见光信号，实现光电转换，输出电信号。蓝光PD，响应波长在蓝色可见光波长范围内，用于接收蓝色可见光信号，实现光电转换，输出电信号。
多个放大器2044，用于放大经过光电转换的电信号。
并串转换器906，用于将输入的N路并行电信号转换为一路串行电信号输出。
解码器2046，用于对并串转换器906输出的一路串行电信号进行解码，还原成原始输入信号。
本发明实施例中，采用棱镜分别滤出对端发射的不同颜色的并行可见光信号，再用LED接收棱镜滤出的可见光信号，然后通过并串转换将并行的可见光信号还原成串行电信号，从而可以降低对电光转换器调制带宽的需求，提高可见光信号传输速率。
在本发明实施例中，不同颜色的可见光包括但不限于红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。LED包括但不限于普通LED灯、手机LED、MP3的LED、MP4的LED、手机显示屏、平板电脑显示屏、MP3显示屏、MP4显示屏等。PD包括但不限于PIN、APD、响应特定波长的PIN、响应特定波长的APD等。
实施例十二
在相关技术中，可见光通信主要采用LED进行可见光信号的发射，采用光电二极管进行可见光信号的接收。但是，单个光电二级光的接收角度和面积都是有限的，使得采用单个光电二级管的可见光接收装置的接收角度和面积有限。本实施例采用多个光电转换器，将它们以不同的角度布置在接收装置上，进行可见光信号的接收，从而可以增大可见光信号接收装置的接收角度和面积。
图12是根据本发明实施例的采用多个光电转换器进行可见光信号传输的方法的流程图一，本发明实施例中，多个光电转换器可以是多个光电二极管。如图12所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1202，设置多个光电二极管。
将每个光电二极管以不同的角度布置在接收装置上，从而可以提高可见光信号接收装置的接收角度和面积。
步骤S1204，接收可见光信号。
多个光电二极管接收对端发射的可见光信号，并实现光电转换。
步骤S1206，选择可见光信号。
将各个光电二极管接收到的可见光信号转换为电信号，并分别计算各电信号的平均功率，比较各平均功率的大小，选择平均功率最大的一个电信号进行解码，得到对端发送的原始信号。
实施例十三
图13是根据本发明实施例的采用多个光电转换器进行可见光信号传输的方法的流程图二，本实施例中，多个光电转换器是多个光电二极管。如图13所示，该方法包括：
步骤S1302，多个光电二极管接收可见光信号。
各个光电二极管以不同的角度和距离布置在接收装置的接收面上，用于接收可见光信号，并将所接收到的可见光信号进行光电转换，输出电流信号。
步骤S1304，将电流信号转换成电压信号。
TIA将电流信号转换为电压信号。
步骤S1306，将电压信号分成两路。
功分器将从TIA输入的电压信号分成两路，一路输出至低通滤波器(Low-passFilter，简称LPF)，另一路输出至控制器。
步骤S1308，计算各路信号的平均功率。
LPF计算出各路信号的平均功率，供比较器进行比较。
步骤S1310，选择平均功率最大的信号。
比较器两两比较各路电压信号的平均功率，保留平均功率较大的电压信号，最后选出平均功率最大的一路电压信号，然后将该电压信号反馈至控制器。
步骤S1312，输出平均功率最大的电压信号。
控制器根据比较器得到的电压信号输出平均功率最大的一路电压信号。
本实施例中，各个光电二极管之间以一定距离分布在一个平面上，比较各个光电二极管接收到的信号的大小，然后选择平均功率最大的一路电压信号进行下一步处理。
实施例十四
图14是根据本发明实施例的采用多个光电转换器进行可见光信号接收的传输装置的结构示意图，该光电转换器在本实施例中可以是光电二极管。如图14所示，该装置包括：
多个光电转换器2042，以不同的角度和距离布置在该传输装置的接收面上，用于接收可见光信号，实现光电转换，输出电流信号。
TIA602，用于实现电流信号到电压信号的转换，以及电压信号的放大。
功分器1402，将从放大器2044输入的电压信号分成两路，一路输出至LPF1404，另一路输出至MCU604。
LPF1404，用于计算出输入的各路电压信号的平均功率，供比较器1406进行比较。
比较器1406，两两比较各路电压信号的平均功率，最后选出平均功率最大的一路电压信号，然后将该电压信号反馈至MCU604。
MCU604，用于根据比较器1406得到的反馈信息输出平均功率最大的一路电压信号。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：解决了相关技术中上下行传输时采用相同颜色的光导致光信号稳定性较差的问题，具有提高可见光信号上下行传输的可靠性的有益效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种信号的传输装置，其特征在于，包括：
发射装置，用于向对端的接收装置发射第一信号；
接收装置，用于接收来自所述对端的发射装置发射的第二信号；
其中，所述第一信号的频率和所述第二信号的频率不同，且所述第一信号和/或所述第二信号在可见光频段，所述第一信号是第一颜色的可见光信号，所述第二信号是第二颜色的可见光信号，所述第一颜色和所述第二颜色不同；
其中，所述接收装置包括：
多个以不同角度设置的光电转换器，用于接收来自所述对端的发射装置发射的所述第二颜色的可见光信号；
比较器，用于比较所述多个光电转换器接收到来自所述对端的发射装置发射的所述第二颜色的可见光信号的平均功率的大小，选择平均功率最大的一个第二颜色的可见光信号进行相应的处理，得到对端发送的原始信号。
2.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述发射装置包括：
编码器，用于将输入的电信号进行编码；
驱动器，用于放大经过编码的所述电信号；
电光转换器，用于将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的可见光信号。
3.根据权利要求2所述的传输装置，其特征在于，所述发射装置还包括：第一滤光片，用于对所述电光转换器生成的所述第一颜色的可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第一颜色的可见光信号。
4.根据权利要求2或3所述的传输装置，其特征在于，所述接收装置包括：
光电转换器，用于将所述第二颜色的可见光信号进行光电转换，生成电信号；
放大器，用于放大所述电信号；
解码器，用于对放大后的所述电信号进行解码，得到对端发送的原始信号。
5.根据权利要求4所述的传输装置，其特征在于，
所述接收装置还包括：第二滤光片，用于对所述第二颜色的可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第二颜色的可见光信号；
所述光电转换器用于将过滤后的所述第二颜色的可见光信号进行光电转换。
6.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述原始信号是音频信号。
7.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述传输装置还包括：
串并转换器，将输入的串行电信号转换为多路并行电信号；
多个电光转换器，用于将所述多路并行电信号转换为多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的可见光信号，并向所述对端的接收装置发射所述多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的可见光信号。
8.根据权利要求7所述的传输装置，其特征在于，所述传输装置还包括：
多个光电转换器，用于接收来自所述对端的发射装置发射的多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的可见光信号，并将所述多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的可见光信号进行光电转换，得到多路并行电信号；
并串转换器，用于将所述多路并行电信号转换为一路所述电信号。
9.一种信号的传输方法，其特征在于，包括：
向对端发射第一信号；
接收来自所述对端的第二信号；
其中，所述第一信号的频率和所述第二信号的频率不同，且所述第一信号和/或所述第二信号在可见光频段，所述第一信号是第一颜色的可见光信号，所述第二信号是第二颜色的可见光信号，所述第一颜色和所述第二颜色不同；
其中，所述接收来自所述对端的第二信号的步骤包括；
通过多个以不同角度设置的光电转换器接收来自所述对端的所述第二颜色的可见光信号；
比较所述多个光电转换器接收到的来自对端的可见光信号的平均功率的大小，选择所述平均功率最大的一个第二颜色的可见光信号进行相应的处理，得到对端发送的原始信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，向所述对端发射第一信号之前，所述方法还包括：
将输入的电信号进行编码，并放大经过编码的所述电信号；
将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的可见光信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将放大后的所述电信号进行电光转换，生成所述第一颜色的可见光信号包括：
将放大后的所述电信号进行电光转换得到光信号；
对所述光信号进行过滤，得到所述第一颜色的可见光信号。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，接收来自所述对端的所述第二信号之后，所述方法还包括：
将所述第二颜色的可见光信号进行光电转换，生成电信号；
放大所述电信号，并对放大后的所述电信号进行解码，得到对端发送的原始信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第二颜色的可见光信号进行光电转换包括：
对所述第二颜色的可见光信号进行过滤，得到过滤后的所述第二颜色的可见光信号；
将过滤后的所述第二颜色的可见光信号进行光电转换。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将输入的电信号进行编码之前，所述方法还包括：将音频信号进行转换生成所述电信号。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，向所述对端发射所述第一颜色的可见光信号包括：
向所述对端发射多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的所述可见光信号。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，向所述对端发射多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的所述可见光信号之前，所述方法还包括：
将输入的串行电信号转换为多路并行电信号；
将所述多路并行电信号转换为多路并行且颜色各不相同的所述第一颜色的可见光信号。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，接收来自所述对端的所述第二颜色的可见光信号包括：
接收来自所述对端的多路并行且颜色各不相同的第二颜色的可见光信号。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，接收来自所述对端的多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的可见光信号之后，所述方法还包括：
将所述多路并行且颜色各不相同的所述第二颜色的所述可见光信号进行光电转换，得到多路并行电信号；
将所述多路并行电信号转换为一路所述电信号。
19.一种信号的传输系统，包括至少一个发射器和至少一个接收器，其特征在于，所述发射器是权利要求1至8中任一项所述的传输装置中用于向对端的接收装置发射第一信号的发射装置，所述接收器是权利要求1至8中任一项所述的传输装置中用于接收来自所述对端的发射装置发射的第二信号的接收装置。
20.根据权利要求19所述的传输系统，其特征在于，所述传输系统设置在广播系统或会议系统中。
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