CN104205677B - 用于可见光通信的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于可见光通信的方法和装置被公开。该方法包括选择光强度频率的第一序列和第二序列以便分别表示用于嵌入数据的第一符号和第二符号。该方法包括进一步发送光信号。所述光信号包括光信号的光强度在其中根据所选的光强度频率的序列被顺序地控制的时间周期。从而生成可以嵌入数据的跳频光信号。光信号可以通过包括光发射器的装置被生成和发送。
Description
技术领域
本发明涉及可见光通信的领域,并且针对用于通过可见光通信发送数据的改进的方法和装置。
背景技术
可见光通信(VLC)是利用光源(诸如LED)以便传送各种类型的数据的发展中的无线通信技术。存在许多应用,诸如智能照明控制、高速数据流式传输等。而且,针对VLC的IEEE 802.15.7标准已被发行,并且未来的增强功能很可能即将到来。
对于其它无线通信技术而言,用于VLC的通信信道被暴露于各种干扰。存在如何处理这样的干扰的各种技术。作为例子,WO 2009010909针对一种用于采用来自灯的可见光以便将数据发送到接收器的方法。该文档公开了:信号的双相调制可以被利用以便防止来自环境光照中的低频分量的干扰。尽管这个和其它文档为在那些文档中所处理的问题提供了可操作的解决方案,但是仍然存在对已知VLC技术的改进的需要。
发明内容
本发明的目标是克服这个问题,并且提供相对于已知VLC技术被改进的VLC方法。
根据本发明的第一方面,这个和其它目标通过用于可见光通信的方法被实现,所述方法包括:选择光强度频率的第一序列以便表示用于嵌入数据的第一符号,并且选择光强度频率的不同于第一序列的第二序列以便表示用于嵌入数据的第二符号;以及发送光信号,所述光信号包括光信号的光强度在其中根据频率的第一序列被顺序地控制的第一时间周期,并且包括光信号的光强度在其中根据频率的第二序列被顺序地控制的第二时间周期,从而生成跳频光信号。
因此,光信号由多个后续时间周期组成。在一个这样的时间周期期间,光信号被顺序地控制使得它根据所选的光强度频率的序列中的一个序列,随着频率而在不同的强度之间变化。顺序地意指时间周期中的强度频率根据在所对应的所选序列中的频率的次序而变化。
光信号包括至少两个时间周期,其中光信号根据光强度频率的不同序列被顺序地控制。
跳频信号表示形成数据的符号的序列。第一符号可以对应于比特0并且第二符号可以对应于比特1,其中用于传输的数据由1和0的比特组成。
跳频方案可能是预定的,即发送器和接收器能够被配置使得光强度频率的第一序列和第二序列被一次性确定并且其后保持不变。替换地,跳频方案可能是灵活的,即光强度频率的第一序列和/或第二序列随着时间的推移而被重新选择。关于用于特定数据分组的跳频方案的信息能够在数据分组的报头中被发送到接收器。光信号的包括报头的部分能够根据VLC信号的已知调制被调制。
因此,根据第一方面,本发明提供了针对用于通过VLC发送数据的光信号的强度频率调制。所述方法相对于已知技术提供了防范周围干扰的改进的鲁棒性。干扰强度频率可以包括基本强度频率,和/或包括强度频率的多个谐波。干扰是周期性的,即由固定的强度频率构成,或是灵活的,即由随着时间的推移而变化的强度频率构成。
VLC的主要障碍之一是干扰的存在,其归因于两个原因。首先,存在潜在地可能为干扰源的许多光源,诸如灯、计算机以及膝上型电脑屏幕或TV。这些干扰的强度能够比在VLC中利用的光信号高得多,诸如高一个数量级。其次,与诸如无线电通信这样的其它通信媒体相比,在可见光谱中没有规则。换句话说,出于通信的目的,VLC能够采用可见光谱的任何部分。因为目前没有预见用于VLC频谱的规则,因此让不同的通信装置采用非重叠信号带宽或经由多个接入方案来共享共同带宽的常见方法是不适用的。
因为根据本方法的光信号的光强度频率根据不同频率的序列顺序地变化,所以光信号相对于周围的干扰变得明显。因此,数据即便在干扰存在的情况下也能够被发送。通过利用不同的强度频率的序列,即使强度频率中一些与周围的干扰源的强度频率一致,数据也可以被发送,因为在时间周期期间发送的光信号的与特定符号相对应的至少一部分很可能被发送到被布置成接收光信号的接收器。通过在该时间周期期间发送的光信号的已接收部分,当已接收部分唯一地识别符号时,所对应的符号能够被提取。
而且,根据本方法的VLC可以利用与用于干扰源的强度频率的相同带宽中的频率。从而,可行的强度频率的范围相对于已知技术被加宽,在所述已知技术中,相同带宽中的频率被避免以便避免所对应的干扰。
频率的第二序列可以与频率的第一序列包括相同的频率,但是与频率的第一序列以不同的次序布置。这个特征的优点是必须由布置成接收光信号的接收器检测的光强度频率的数目是有限的。因此,这个特征改进了光信号的检测的容易性。
特别地,频率的第二序列可以相对于频率的第一序列以相反次序被布置。这个特征的优点是光强度频率的第一序列和第二序列彼此不同,这使得接收器更易于区分它们。因此,这个特征进一步改进了光信号的容易检测。
光信号的光强度可以通过在第一强度和第二强度之间转换光强度被控制。特别地,时间周期的频率周期可以具有50%的占空比。占空比意指光信号具有较高强度的时间与光信号的总时间的比。在一些发送器配置中,这是方便的方法。
强度的较低者可以是零。因此,光信号由具有变化的开关强度频率的开关序列组成。
光信号可以等于脉冲宽度调制信号,所述脉冲宽度调制信号被用于控制到布置用于发送光信号的发送器的功率。
所述方法可以进一步包括:选择基准频率;以及通过将基准频率除以多个相互不同的除数来生成一组候选光强度频率,其中每个商定义候选光强度频率。光强度频率的第一序列和第二序列选自该组候选光强度频率。
这个方法的优点是它提供光强度频率的有效生成。尤其,该方法比使用频率合成器更有效。
除数可以被选择为素数。因此,在光信号中利用的光强度频率不是彼此的倍数。从而避免了第一选择的光强度频率被检测为是第一选择的光强度频率的倍数的第二选择的光强度频率。进一步地,避免了一个以上的所选频率受到干扰频率或其多个谐波的干扰。
基准频率可以是针对在布置成发送光信号的发送器中的时钟的时钟频率。
所述方法可以进一步包括:测量包括周围光中的光强度频率的频谱;以及通过选择不等于所述频谱的频率或不等于所述频谱的频率的倍数的光强度频率来生成一组候选光强度频率,其中每个选择的频率定义候选光强度频率。光强度频率的第一序列和第二序列选自该组候选光强度频率。
通过测量周围光强度频率,能够选择用于光信号的光强度频率,使得该信号不暴露于来自周围光的干扰。
所述方法可以进一步包括:选择基准频率;通过将基准频率除以多个相互不同的除数来生成第一组候选光强度频率,其中每个商定义第一组候选光强度频率中的候选光强度频率;测量包括周围光中的光强度频率的频谱;通过选择不等于所述频谱的频率或不等于所述频谱的频率的倍数的光强度频率来生成第二组候选光强度频率,其中每个选择的频率定义第二组候选光强度频率中的候选光强度频率;以及通过选择形成第一组候选光强度频率与第二组候选光强度频率之间的交集的光强度频率来生成一组候选光强度频率。光强度频率的第一序列和第二序列选自该组候选光强度频率。
这个方法组合了上面所提到的优点:提供了光强度频率的有效生成,并且能够选择用于光信号的光强度频率使得所述信号不被暴露于来自周围光的干扰。第一组候选光强度频率和第二组候选光强度频率的生成可以替换地被以相反次序或彼此并行地执行。
光强度频率的第一序列和/或第二序列中的光强度频率可以是互素的。通过这个方法,光信号中利用的光强度频率不是彼此的倍数。从而避免了第一选择的光强度频率被检测为是第一选择的光强度频率的倍数的第二选择的光强度频率。进一步地,避免了一个以上的所选的频率受到干扰频率或其多个谐波的干扰。
第一序列和第二序列中的光强度频率可以大约是100 Hz到几MHz。
在一些实施例中,如果光强度频率位于100 Hz至50 000 Hz的范围内则是有利的。大多数已知的VLC方法对于VLC信号集中于高于100 kHz的频谱,诸如IEEE 802.15.7标准,以便不受到通常位于几十kHz以下的干扰频率强度的干扰。大约高于100 kHz的频率需要特别设计的光源和驱动器构件,其是高成本构件。通过用于VLC的本方法,有可能同样使用与干扰频率在相同范围中的频率。
这个特征提供了VLC的较低成本的实施。可以注意到,为了使得光发射器能够在高于100 kHz或甚至在几MHz下产生光信号,光发射器的驱动器需要被特别设计。进一步地,通常需要采用更强大且昂贵的模拟与数字构件。而且,必须采取附加的谨慎手段以避免电磁兼容(EMC)问题。因为这些原因,光发射器的成本将显著地增加。然而,如果光发射器被以较低频率驱动,如根据本方法可能的,则特别设计的光发射器和昂贵的构件通常是不需要的。例如,在较低频率下变化光输出的能力(例如通过能够被利用的现有脉冲宽度调制调光信号)可能已经是可用的。在较低频率下,对EMC问题的要求也不太严格,从而进一步降低实施成本。
根据本发明的第二方面,通过用于可见光通信的光发送器装置实现了上面提到的和其它目标,所述装置包括:频率序列选择器,用于选择光强度频率的第一序列以便表示用于嵌入数据的第一符号,并且用于选择光强度频率的不同于第一序列的第二序列,以便表示用于嵌入数据的第二符号;以及光发射器,被布置用于发射光信号,所述光信号包括光信号的光强度在其中根据频率的第一序列被顺序地控制的第一时间周期,并且包括光信号的光强度在其中根据频率的第二序列被顺序地控制的第二时间周期,从而生成跳频光信号。
光发射器可以选自以下各项的组:发光二极管(LED)、白炽灯、荧光灯、激光光源,或其组合。其它适合的光发射器或其组合当然也是可行的。
上面公开的第一方面的特征同样适用于该第二方面。
应注意,本发明涉及在权利要求中所记载的特征的所有可能的组合。
附图说明
现将参考示出了本发明的实施例的附图,更详细地描述本发明的这个和其它方面。
图1图示了光发送器装置。
图2图示了用于可见光通信的方法。
图3图示了光信号的时间周期。
图4图示了包括如图3中所图示的时间周期的光信号。
图5-7图示了根据本发明的不同实施例的用于生成一组候选光强度频率的方法。
所述图适用于说明性目的,并且因此,被提供来说明本发明的实施例的一般性概念。同样的附图标记贯穿全文指代同样的元素。
具体实施方式
现将在下文中参考附图更充分地描述本发明,在附图中本发明的当前优选实施例被示出。然而,本发明可以以许多不同的形式体现,并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例;相反地,这些实施例出于彻底性和完整性被提供,并且充分地将本发明的范围传达给技术人员。
在图1中图示出光发送器装置1。光发送器装置1包括频率序列选择器11、光发射器12、控制器13、候选光强度频率发生器15以及可选的传感器16。
光发送器装置1被布置用于可见光通信,即通过光信号发送数据。频率序列选择器11被布置用于选择频率的序列。频率的序列意指被以特定次序布置的多个频率。频率序列选择器11可能是硬件,诸如处理器,或软件实施的方法。所选序列表示用于嵌入数据的符号。
光发射器12被布置用于发射光,所述光形成用于嵌入数据的光信号。光发射器12例如可能是LED、白炽灯、荧光灯、激光光源,或任何其它适合的光源。光源的组合也是可行的。
控制器13被布置成根据所选的频率的序列并且在光信号的时间周期期间顺序地控制光信号的光强度,从而生成跳频光信号。控制器13可能是硬件(诸如处理器),或软件实施的方法。
候选光强度频率发生器15被布置成生成候选光强度频率,频率的序列可以选自所述候选光强度频率。候选光强度频率发生器15可能是硬件(诸如处理器),或软件实施的方法。候选光强度频率发生器15的功能将在下面详细地公开。
传感器16被布置成测量频谱,所述频谱包括存在于光发送器装置1周围的区域中的光强度频率。传感器16能够被集成在光发送器装置1中,或者能够替换地被布置成与光发送器装置1连接的单独硬件。传感器16例如可能是光电传感器(诸如光电二极管),连同相关联的传感器信号处理电路。
光发送器装置可以进一步包括存储器(未示出),用于存储各种数据,诸如生成的候选光强度频率、所选择的序列、先前发送器光信号、预定跳频方案等。
频率序列选择器11、控制器13以及候选光强度频率发生器15能够被集成在单个构件中,如由该图所指示的。构件的各种配置是可行的,如由技术人员所理解的。
现将参考图2-4描述光信号通过其被实现的方法。
该方法包括选择201光强度频率的第一序列F1和光强度频率的第二序列F2。第一序列F1由强度频率f1、f2、f3以及f4构成,并且该强度频率f1、f2、f3以及f4以该次序布置。第二序列F2可以由强度频率f4、f3、f2以及f1构成,并且该强度频率f4、f3、f2以及f1以该次序布置。第一序列F1表示用于嵌入数据的第一符号“比特0”,而第二序列F2表示用于嵌入数据的第二符号“比特1”。第一序列F1和第二序列F2是不同的,但是可以像在这个实施例中那样,由以不同的次序所布置的相同频率组成。
可以选择序列中的频率,使得它们优选地在单个序列内和对于所有序列中的所有频率来说是彼此互素的。从而,至少降低了遭受单个干扰频率的多个谐波的风险。例如,如果f1被选择为第一序列F1中的频率,则多倍的强度频率f1(诸如2×f1、3×f1或4×f1)将不会被选择为第一序列F1或第二序列F2中的强度频率。
该方法进一步包括发送202光信号。光信号由光强度在其中被控制的时间周期组成。在图3中图示出时间周期。第一时间周期T1表示第一符号“比特0”并且第二时间周期T2表示第二符号“比特1”。
在表示“比特0”的时间周期T1中的光的强度通过在第一强度I1与不同于第一强度的第二强度I2之间转换强度而被控制。强度控制根据光强度频率的第一序列F1被顺序地执行,如由周期长度1/fi所指示的那样,其中i=1, 2, 3, 4。在这个实施例中,光强度在两个强度级之间转换。在其它实施例中,光强度可以在两个以上的强度之间转换或者控制,然而仍然随着特定频率以周期性方式进行。
在这个实施例中,强度I1是零。因此,光信号在开状态与关状态之间转换。然而,在两个非零强度之间转换光信号也是可行的。
替换地,光信号能够通过根据例如正弦函数变化强度而被控制,光信号能够被控制成在数个强度之间变化,或者这些变化的组合能够被利用。
根据光强度频率的序列顺序地控制意指根据在时间周期的第一部分内的序列中的第一强度频率、根据在时间周期的后续第二周期内的序列中的第二频率等来控制强度,使得光信号在该时间周期期间的光强度频率根据该序列中的光强度频率而变化,并且根据光强度频率在该序列中的次序而变化。
光信号在第二时间周期T2期间的光强度以与用于第一时间周期T1的相同的方式控制。在第二时间周期T2中光信号强度在其之间转换的强度不必与用于第一时间周期T1的相同。第二时间周期T2还能够具有与第一时间周期T1不同的长度。
在每个时间周期部分(其中光强度根据光强度频率的序列中的一个序列的强度频率被控制)内的周期数目能够在不同的部分、不同的时间周期以及不同的实施例之间不同。周期的数目例如能够根据标准被预先确定,或者是灵活的使得它可以取决于实施例而被变更。
在这个实施例中,第二序列F2的频率与第一序列F1中的频率相同。因为频率的数目是有限的,所以这个方法使得被布置成接收光信号的接收器更易于检测光信号中的频率。它能够被预先确定并且被预配置在接收器中,使得第二序列F2应该在第一序列F1的基础上例如由相同的频率但是以相反次序或者替换地以另一种排列被组成。因此,仅有关频率的第一序列的信息需要为接收器所知,从而降低需要被发送到接收器或者在接收器中配置的数据量。
进一步地,第二序列F2的频率可以相对于第一序列F1被以相反次序布置。这个布置使得第一序列F1和第二序列F2彼此不同。从而,对于接收器来说更易于将它们彼此区分开。
在图4中图示出包括分别表示第一符号(“比特0”)和第二符号(“比特1”)的时间周期T1和T2的光信号。这是用于理解方法的说明性图。实际上,光信号包括用于嵌入数据的数量大得多的连续符号的组合。数据(其由序列中的符号的组合表示)因此可以被发送。
在一个实施例中,频率的第一序列F1和第二序列F2像图5中所图示的那样被选择。根据上文的方法然后进一步包括选择501基准频率fref,以及生成502一组候选光强度频率Fcand。
基准频率fref在这个实施例中被选择为时钟(未图示)的时钟频率,所述时钟被布置在光发送器装置1中。时钟根据惯例被布置在诸如发送器、收发器、处理器等这样的各种构件中。这种时钟常常在高频率(诸如大约MHz)下运行。在这个实施例中,基准频率fref被选择为1 MHz。
通过将fref除以除数,生成该组候选光强度频率Fcand。除数是整数值。每个形成的商定义候选光强度频率。同时,候选光强度频率形成该组候选频率Fcand。从该组光强度候选频率Fcand选择光强度频率的第一序列F1和第二序列F2。因此,在光强度频率的第一序列F1和第二序列F2的选择201之前,执行该组候选光强度频率Fcand的生成502。
除数可以是素数。从而,除数以及因此商相对于彼此是互素的。因此,第一序列F1和第二序列F2中的光强度频率变得彼此互素,这像上面所提到的那样为发送器生成候选光强度频率进行了简化。
在由图1所图示的光发送器装置1中,由候选光强度频率发生器15生成该组候选光强度频率Fcand。
在一个实施例中,光信号等于目前的脉冲宽度调制调光信号,即等于被用于控制到用于发送光信号的光发送器装置的功率的脉冲宽度调制信号。在这个实施例中,光信号的强度频率与PWM调光频率相同。因此,PWM调光频率根据跳频光信号的频率变化而变化。光信号序列的占空比被PWM调光级别规定。以这种方式,生成与PWM调光相容的光信号。
可以在考虑存在于VLC信道中的干扰频率的同时选择第一序列F1和第二序列F2的光强度频率。因此,能够避免这些干扰频率,从而实现VLC的更为改进的鲁棒性。将在下文中公开解释这个方法的实施例。
在一个实施例中,光强度频率的第一序列F1和第二序列F2像图6中所图示的那样被选择。根据图2的方法进一步包括测量601频谱Fspec以及生成602一组候选光强度频率。
该组候选光强度频率包括不等于所述频谱Fspec的频率或者不等于所述频谱Fspec的频率的倍数的光强度频率。频谱Fspec包括VLC信道中的干扰频率。干扰起源自周围的干扰源,例如膝上型电脑、TV或另一VLC信道。在频谱Fspec中,强度峰值61、61’、61’’每个对应于存在于环境中的频率。因此,光强度频率选自由62和62’所表示的、强度很低的频率区域。
频谱Fspec能够通过感测来自环境的光、并且应用快速傅里叶变换(FFT)来获得频谱而被获得。用于获得存在于环境中的频率的其它方法也是可行的。频谱Fspec不限于如图6中所图示的可见光谱,而是能够替代地由例如数据的表来表示。
从该组候选光强度频率选择光强度频率的第一序列F1和第二序列F2。因此,光信号中的强度频率不与任何存在的干扰频率一致。
在由图1所图示的光发送器1中,频谱Fspec可以被传感器16测量,并且该组候选光强度频率由候选光强度频率发生器15生成。
可以定期地执行频谱Fspec的测量601和该组候选光强度频率的生成602,或者取决于周围的干扰源仅执行一次。当周围的干扰源被预期随着时间的推移而变化时,可以选择定期测量601,而对于其中干扰源被预期为固定的环境,执行测量601一次可能是足够的。
能够通过将先前的用于选择序列的实施例进行组合来选择光强度频率的第一序列F1和第二序列F2。在图7中图示了一个这样的实施例。选择基准频率,如由701所表示的。生成第一组候选光强度频率Fcand1,如由702所表示的。这根据先前公开的方式,即通过将基准频率除以多个相互不同的除数,而被执行。进一步地,测量频谱,如由703所表示的。生成第二组候选光强度频率Fcand2,如由704所表示的。这根据先前公开的方式,即通过选择不等于光强度谱的频率或者不等于光强度谱的频率的倍数的光强度频率,而被执行。所选光强度频率形成第二组候选光强度频率Fcand2。
最后,通过选择形成第一组候选光强度频率Fcand1与第二组候选光强度频率Fcand2之间的交集的光强度频率,来生成一组候选光强度频率,所述光强度频率即存在于第一组候选光强度频率和第二组候选光强度频率两者中的光强度频率。
从该组光强度频率选择光强度频率的第一序列F1和第二序列F2。
第一组候选光强度频率的生成702和第二组候选光强度频率的生成704可以被以由图7所指示的之外的另一次序执行。它们还能够被彼此并行地或以相反次序执行。
以上的实施例公开了用于在VLC中嵌入数据的两种符号。应认识到,方法对利用两个以上的符号的VLC技术同样地适用,这通过上面所公开的实施例的直接扩展被实现,其中每个符号由光强度频率的唯一序列表示。因此,本发明应用的范围不限于仅利用两个符号的VLC技术。
光发送器装置1能够是VLC系统的一部分,所述VLC系统进一步包括接收器,其已在上面公开的实施例中的一些实施例中描述了。
存在接收器可以如何提取发送信号的数据的不同方法。作为第一个例子,跳频信号可以具有固定的分配,即第一序列和第二序列被固定地确定以便表示用于嵌入数据的符号。对于这样的固定跳频分配,接收器能够在承担通信之前针对这些跳频被预配置。作为第二个例子,跳频信号可以是灵活的,即组成光信号的第一序列和/或第二序列可以在不同的传输期间被重新选择。在这样的灵活跳频分配中,通信能够基于预定义信令方法。例如,每个数据分组可以包含分组报头。分组报头通过为接收器所知的调制的固定方式(诸如二进制移相键控(BPSK))被调制。从而,分组报头包含关于分组的其余部分如何被调制(即,哪些强度频率被选择)的信息。
光发送器装置1可以是光收发器装置的一部分,所述光收发器装置进一步包括被布置成从另一光发送器装置接收光信号的接收器。光发射器和接收器可以是相同的构件。两个光收发器装置可以被布置用于它们之间的VLC。光收发器装置可以形成独立的网络,或者作为较大网络的一部分。
总之,用于可见光通信的方法和装置被公开。该方法包括选择光强度频率的第一序列和第二序列以便分别表示用于嵌入数据的第一符号和第二符号。该方法包括进一步发送光信号。所述光信号包括光信号的光强度在其中根据所选的光强度频率的序列被顺序地控制的时间周期。从而,其中可以嵌入数据的跳频光信号被生成。可以通过包括光发射器的装置生成和发送光信号。
本领域的技术人员认识到,本发明绝不限于上面所描述的优选实施例。相反,许多修改和改变在所附权利要求的范围内是可能的。例如,光强度频率的序列能够选自例如通过标准VLC协议所确定的预定的一组候选光强度频率。变化的另一例子是利用两个以上的、用于嵌入数据的符号来发送数据,这在本发明的范围内也是可行的。
附加地,从对附图、公开内容以及所附权利要求的研究中,对所公开的实施例的变化可以被技术人员在实践所要求保护的发明时理解和实现。在权利要求中,单词“包括”不排除其它元素或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的仅有事实不指示这些措施的组合不可以被用来获利。
Claims (13)
1.一种用于可见光通信的方法,所述方法包括:
- 测量(601, 703)包括周围光中的光强度频率的频谱(Fspec);
- 通过选择不等于所述频谱的频率或者不等于所述频谱的频率的倍数的光强度频率来生成(602, 704)一组候选光强度频率,其中每个所选的频率定义候选光强度频率;
- 从该组候选光强度频率选择(201)光强度频率的第一序列(F1)以便表示用于嵌入数据的第一符号,并且从该组候选光强度频率选择光强度频率的不同于第一序列的第二序列(F2)以便表示用于嵌入数据的第二符号;以及
- 发送(202)光信号,所述光信号包括光信号的光强度在其中根据光强度频率的第一序列被顺序地控制的第一时间周期(T1),并且包括光信号的光强度在其中根据光强度频率的第二序列被顺序地控制的第二时间周期(T2),从而生成跳频光信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其中频率的第二序列与频率的第一序列包括相同的频率,并且其中频率的第二序列与频率的第一序列被以不同的次序布置。
3.根据权利要求2所述的方法,其中频率的第二序列相对于频率的第一序列以相反次序被布置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中光强度通过对在第一强度(I1)与第二强度(I2)之间的光强度进行调制被控制。
5.根据权利要求4所述的方法,其中第一强度和第二强度中的较低者是零。
6.根据权利要求4所述的方法,其中光信号等于脉冲宽度调制信号,所述脉冲宽度调制信号被用于控制用于发送光信号的光发送器装置的功率。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中通过选择不等于所述频谱的频率或者不等于所述频谱的频率的倍数的光强度频率所生成的该组候选光强度频率是第二组候选光强度频率(Fcand2),
其中所述方法进一步包括:
- 选择(701)基准频率();
- 通过将基准频率除以多个相互不同的除数来生成(702)第一组候选光强度频率(Fcand1),其中每个商定义第一组候选光强度频率中的候选光强度频率;以及
- 通过选择形成第一组候选光强度频率与第二组候选光强度频率之间的交集的光强度频率来生成(705)一组候选光强度频率();
其中光强度频率的第一序列和第二序列选自该组候选光强度频率。
8.根据权利要求7所述的方法,其中除数是素数。
9.根据权利要求7所述的方法,其中基准频率是在用于发送光信号的光发送器中的时钟的时钟频率。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其中光强度频率的第一序列和第二序列中的至少一个序列中的光强度频率是互素的。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其中第一序列和第二序列中的光强度频率位于100Hz至50 000 Hz的范围内。
12.一种用于可见光通信的光发送器装置(1),所述装置包括:
- 传感器(16),用于测量包括周围光中的光强度频率的频谱(Fspec);
- 候选光强度频率发生器(15),用于通过选择不等于所述频谱的频率或者不等于所述频谱的频率的倍数的光强度频率来生成一组候选光强度频率,其中每个选择的频率定义候选光强度频率;
- 频率序列选择器(11),用于从该组候选光强度频率选择光强度频率的第一序列(F1)以便表示用于嵌入数据的第一符号,并且用于从该组候选光强度频率选择光强度频率的不同于第一序列的第二序列(F2),以便表示用于嵌入数据的第二符号;以及
- 光发射器(12),被布置用于发射光信号,所述光信号包括光信号的光强度在其中根据光强度频率的第一序列被顺序地控制的第一时间周期(T1),并且包括光信号的光强度在其中根据光强度频率的第二序列被顺序地控制的第二时间周期(T2),从而生成跳频光信号。
13.根据权利要求12所述的光发送器装置,其中光发射器选自以下各项的组:发光二极管(LED)、白炽灯、荧光灯、激光光源,或其组合。
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