CN105471504B - 一种基于可见光的通信方法及可见光发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于可见光的通信方法及可见光发射装置，属于通信领域。所述发明包括令发送端获取通信内容，进行三进制编码，得到三进制卷积码，根据三进制卷积码确定双源方波，将双源方波传送至可见光发射装置，使得可见光发射装置发射与双源方波对应的编码可见光，以便于接收端根据可见光还原出通信内容。通过使用三进制编码方式实现了三级编码，相对于现有技术中仅能使用的二级编码，能够实现更多位数据的传输，提高了可见光通信的速率。

Description

一种基于可见光的通信方法及可见光发射装置

技术领域

本发明属于通信领域，特别涉及一种基于可见光的通信方法及可见光发射装置。

背景技术

可见光通信(VLC)是利用肉眼看不到的高速明暗闪烁的光信号来传输信息的无线光通信的技术。传统上，提出了如下照明光通信装置，其中该照明光通信装置适用于具有发光二极管(LED)作为光源的照明器具，并且被配置为对照明光的强度进行调制以发送信号。在通信技术中，数据通信速率的表示方式一般有两种：码元速率(波特率)和信息速率(比特率)。其中码元速率RB为每秒钟传送的码元数，单位为波特/秒(Baud/s)；信息速率Rb为每秒传送的信息量，单位为比特/秒(bit/s)。比特率、波特率、和信号编码级数(M)的关系如下：Rb＝RB*log2M。

现有技术中，是以LED灯的明暗作为0、1二值信号进行发送的，其中，LED灯亮代表数字1，LED灯灭代表数字0。通过调制技术，将要发送的信息调制为01二进制的信号，然后再通过改变LED灯的亮灭进行数据的传输。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在通过LED亮灭两种形式进行编码时，编码级数M固定为2，因此根据以上公式，在给定波特率RB的条件下，比特率Rb也是一定的。这种方法每个码元只能传输1比特的信息，极大地限制了可见光通信的通信速率。

发明内容

为了解决现有技术的问题，

第一方面，本发明提供了一种基于可见光的通信方法，所述基于可见光的通信方法，包括：

获取通信内容，将所述通信内容进行三进制编码，得到三进制卷积码；

根据所述三进制卷积码确定双源方波；

将所述双源方波传送至可见光发射装置，令所述可见光发射装置发射与所述双源方波对应的编码可见光。

可选的，所述将所述通信内容进行三进制编码，得到三进制卷积码，包括：

将所述通信内容转换为三进制序列；

初始化移位寄存器，所述移位寄存器由第一移位寄存器、第二移位寄存器、第三移位寄存器及第四移位寄存器构成；

将所述三进制序列的首位数值输入所述第一移位寄存器中，获取第一输出结果；

将所述三进制序列的首位数值输入所述第二移位寄存器中，将所述三进制序列的第二位数值输入所述第一移位寄存器中，获取第二输出结果；

将所述三进制序列中的全部数值依次输入所述移位寄存器中，获取每次移位输入后的输出结果；

根据全部所述输出结果确定三进制卷积码。

可选的，所述根据所述三进制卷积码确定双源方波，包括：

获取所述三进制卷积码在每一位上的数值；

当所述数值为2时，输出高电平的第一方波V₁以及低电平的第二方波V₂；

当所述数值为1时，输出低电平的第一方波V₁以及高电平的第二方波V₂；

当所述数值为0时，输出低电平的第一方波V₁和低电平的第第二方波V₂；

根据所述第一方波V₁和所述第二方波V₂的电平数值，结合公式一确定双源方波V的电平数值

V＝2V₁₊V₂ 公式一。

第二方面，本发明提供了一种基于可见光的通信方法，所述基于可见光的通信方法，包括：

接收可见光发射装置发送的编码可见光；

将所述编码可见光转换为三进制卷积码；

将所述三进制卷积码还原为通信内容。

可选的，所述将所述编码可见光转换为三进制卷积码，包括：

获取所述编码可见光对应的图像；

确定所述图像中包含的条纹的亮度等级；

根据所述亮度等级确定三进制卷积码。

可选的，所述将所述三进制卷积码还原为通信内容，包括：

使用维特比译码将所述三进制卷积码还原为通信内容。

第三方面，本发明提供了一种可见光发射装置，所述可见光发射装置，包括：

第一放大器，第二放大器，第一三极管，第二三极管以及发光二极管；

所述第一放大器的同相输入端与第一信号输出端相连，在所述第一放大器的反相输入端与所述第一放大器的输出端之间串接有第一电阻，所述第一放大器的输出端与所述第一三极管的基极相连，所述第一放大器的发射级连接有第一电压，所述第一放大器的集电极与所述发光二极管的正极相连，在所述第一放大器的同相输入端与所述发光二极管的负极之间串接有第二电阻；

所述第二放大器的同相输入端与第二信号输出端相连，在所述第二放大器的反相输入端与所述第二放大器的输出端之间串接有第三电阻，所述第二放大器的输出端与所述第二三极管的基极相连，所述第二放大器的发射级连接有第二电压，所述第二放大器的集电极与所述发光二极管的正极相连，在所述第二放大器的同相输入端与所述发光二极管的负极之间串接有第四电阻；

所述发光二极管的负极接地。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过使用三进制编码方式实现了三级编码，相对于现有技术中仅能使用的二级编码，能够实现更多位数据的传输，提高了可见光通信的速率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种基于可见光的通信方法的流程示意图；

图2是本发明提供的一种基于可见光的通信方法中三进制卷积编码器的结构示意图；

图3(a)是本发明提供的一种基于可见光的通信方法中双源方波V的波形图；

图3(b)是本发明提供的一种基于可见光的通信方法中第一方波V₁的波形图；

图3(c)是本发明提供的一种基于可见光的通信方法中第二方波V₂的波形图；

图4是本发明提供的基于可见光的通信方法生成的三进制发送信号的照片；

图5是本发明提供的一种可见光发射装置的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明提供了一种基于可见光的通信方法，所述基于可见光的通信方法，适用于发送端，如图1所示，包括：

101、获取通信内容，将所述通信内容进行三进制编码，得到三进制卷积码。

102、根据所述三进制卷积码确定双源方波。

103、将所述双源方波传送至可见光发射装置，令所述可见光发射装置发射与所述双源方波对应的编码可见光。

在实施中，为了解决现有技术中使用可见光进行通信存在的通信速率受限的缺陷，本发明提供了一种基于可见光的通信方法，基于发送端的方案如下：

首先，发送端获取将要发送的通信内容，并且将通信内容进行三进制编码，进而基于三进制编码得到能够用于发送的三进制卷积码。

其次，根据前一步获取到的三进制卷积码，确定向可见光发射装置传送的双源方波，该双源方波用于对可见光发射装置中的两路LED进行亮度调整。

最终，将确定的双源方波传送至可见光发射装置，以便于令可见光发射装置根据双源方波发送用于通信的编码可见光。

在上述过程中，之所以使用三进制卷积码代替单纯的三进制编码，是因为单纯的三进制编码没有容错功能，如果在数据传输过程中出现误码的情况，接收端在接收到通信内容后，就无法还原出正确的通信内容。为了防止这样的情况发生，在本发明中采用三进制卷积码对通信内容进行转换，通过三进制卷积码进行差错控制，保证通信内容的准确性。

发送端在执行上述步骤后，将通信内容调制为不同电平的双源方波，通过分别控制两路LED亮度的方式向接收端发送，以便于接收端接收到LED表现出的不同亮度条纹，从而进行上述步骤的逆向处理还原出通信内容。由于在上述通信过程中将通信内容进行三进制转换，得到的双源方波能够令LED产生三种不同的亮度状态(亮、暗、灭)，从而实现了可见光通信的三级编码，同各国三级信号发射装置，可以进行三进制数据的发送与接收。

根据信息速率Rb和信号编码级数M的对应公式：Rb＝RB×log₂M，

当采用二级编码，即M＝2时，Rb＝RB；

当采用三级编码，即M＝3时，Rb＝RB_×log₂3。

可见看出，采用三级编码相比二级编码，显然能够提高信息传送速率。相对于现有技术中仅通过亮、灭两种状态进行可见光通信的二级解码而言，能够传输更多位的信息，从而提高了可见光通信的通信速率。

本发明提处了一种基于可见光的通信方法，令发送端获取通信内容，进行三进制编码，得到三进制卷积码，根据三进制卷积码确定双源方波，将双源方波传送至可见光发射装置，使得可见光发射装置发射与双源方波对应的编码可见光，以便于接收端根据可见光还原出通信内容。通过使用三进制编码方式实现了三级编码，相对于现有技术中仅能使用的二级编码，能够实现更多位数据的传输，提高了可见光通信的速率。

可选的，所述将所述通信内容进行三进制编码，得到三进制卷积码，包括：

将所述通信内容转换为三进制序列；

初始化移位寄存器，所述移位寄存器由第一移位寄存器、第二移位寄存器、第三移位寄存器及第四移位寄存器构成；

将所述三进制序列的首位数值输入所述第一移位寄存器中，获取第一输出结果；

将所述三进制序列的首位数值输入所述第二移位寄存器中，将所述三进制序列的第二位数值输入所述第一移位寄存器中，获取第二输出结果；

将所述三进制序列中的全部数值依次输入所述移位寄存器中，获取每次移位输入后的输出结果；

根据全部所述输出结果确定三进制卷积码。

在实施中，为了防止因误码导致可见光通信的失败，在发射可见光之前，需要将通信内容进行三进制编码，进而根据三进制编码得到三进制卷积码。本实施例中的三进制卷积码通过三进制卷积编码器实现，具体使用的是移位寄存器和模三加法器实现，具体内容如下：

步骤一，将通信内容转换为三进制序列。

步骤二，初始化移位寄存器。这里使用四个移位寄存器，分别为第一移位寄存器、第二移位寄存器、第三移位寄存器及第四移位寄存器。

步骤三，将三进制序列中的首位数值输入第一移位寄存器中，获取此时的第一输出结果。

具体的，如图2所示，此时在三进制卷积编码器的输入端存放有三进制序列M0M1M2M3M4(依次赋值10121)，阴影方框从左至右依次表示为第一移位寄存器R1、第二移位寄存器R2、第三移位寄存器R3及第四移位寄存器R4。由于前一步对移位寄存器进行了初始化处理，此时上述移位寄存器中的值均为0。在这里根据第一路输出和第二路输出的不同，分别对四个移位寄存器赋予1-1-2-2-1、2-0-2-1-1的系数。

当开始编码时，在第一个时刻，将三进制序列中的首位即M0(赋值1)输入到第一移位寄存器R1中，此时三进制序列中的后四位尚未进入移位寄存器，此时，结合之前设置的每个寄存器的系数，基于M0(赋值1)，后三个寄存器中数值均为0，有

第一路输出的结果为v1＝(M0+R1+2*R2+2*R3+R4)mod 3＝1，

第二路输出的结果为v2＝(2*M0+2*R2+R3+R4)mod 3＝2，

此时的第一输出结果为12。

步骤四，将三进制序列的数值右移一位，即将三进制序列中的首位数值输入第二移位寄存器中，将三进制序列中第二位数值输入第一移位寄存器中，获取此时的第二输出结果。

具体的，相对于前一步骤，在第二时刻，三进制序列中的后三位尚未进入移位寄存器，此时，结合之前设置的每个寄存器的系数，基于M0M1(赋值10)，后两个寄存器中数值均为0，有

第一路输出的结果为v1＝(M1+R1+2*R2+2*R3+R4)mod 3＝1，

第二路输出的结果为v2＝(2*M0+2*R2+R3+R4)mod 3＝0

此时的第一输出结果为10。

步骤五，将三进制序列中的全部数值依次输入移位寄存器中，获取每次移位输入后的输出结果。

即在第三时刻，将三进制序列中的M2(赋值1)输入到第一移位寄存器中R1中，将M1(赋值0)输入到第二移位寄存器中R2中，将M0(赋值1)输入到第三移位寄存器中R3中，有

第一路输出的结果为v1＝(M2+R1+2*R2+2*R3+R4)mod 3＝0，

第二路输出的结果为v2＝(2*M2+2*R2+R3+R4)mod 3＝1，

此时的第一输出结果为01。

在第四时刻，将三进制序列中的M4(赋值1)输入到第一移位寄存器中R1中，将M3(赋值2)输入到第二移位寄存器中R2中，将M2(赋值1)输入到第三移位寄存器中R3中，将M1(赋值0)输入到第二移位寄存器中R2中，将M0(赋值1)输入到第四移位寄存器中R4中；

重复上述步骤，直至三进制序列中的M4(赋值1)从第四移位寄存器R4中移出后，三进制卷积编码过程结束，获取每一次移位输入后的输出结果。

步骤六，根据全部所述输出

结果确定三进制卷积码。

基于上述过程，最终将每次移位后的输出结果汇总为三进制卷积码为：121001220212121011。

可选的，所述根据所述三进制卷积码确定双源方波，包括：

获取所述三进制卷积码在每一位上的数值；

当所述数值为2时，输出高电平的第一方波V₁以及低电平的第二方波V₂；

当所述数值为1时，输出低电平的第一方波V₁以及高电平的第二方波V₂；

当所述数值为0时，输出低电平的第一方波V₁和低电平的第二方波V₂；

根据所述第一方波V₁和所述第二方波V₂的电平数值，结合公式一确定双源方波V的电平数值

V＝2V₁₊V₂ 公式一。

在实施中，根据前一步编码完成后获取到的三进制卷积码，获取三进制卷积码在每一位上的数值。根据获取到数值的不同，生成对应的高电平或低电平的第一方波V₁和第二方波V₂，最终根据两个方波生成双源方波V。

通过两路电压不同的电源控制LED灯的亮灭，由此可以发送三种不同的明暗状态-亮、半亮、灭，用以代表三进制中的三个数值(2、1、0)。

当所述数值为2时，输出高电平的第一方波V₁以及低电平的第二方波V₂；

当所述数值为1时，输出低电平的第一方波V₁以及高电平的第二方波V₂；

当所述数值为0时，输出低电平的第一方波V₁和低电平的第二方波V₂。

具体的，通过协调控制两路电源的通断，便可达到控制LED灯的亮度的目的。

(1)第一方波控制的三极管的状态为通，第二方波控制的三极管的状态为断，则此时LED灯两端的电压为15V，此时亮度为L1；

(2)第一方波控制的三极管的状态为断，第二方波控制的三极管的状态为通，则此时LED灯两端的电压为12V，此时亮度为L2；

(3)第一方波控制的三极管的状态为断，第二方波控制的三极管的状态为断，则此时LED灯两端的电压为0V，此时亮度为L3(灯灭)；

由此，我们便实现了三级编码(M＝3)的可见光通信的信号发生器，通过此发射装置可以发送三进制的数据。

针对上述内容，通过公式一确定的双源方波V与每个对应时刻第一方波V₁和第二方波V₂的波形如图3所示，其中图3(a)为双源方波V的波形图，图3(b)为第一方波V₁的波形图，图3(c)为第二方波V₂的波形图。

本发明提供了一种基于可见光的通信方法，所述基于可见光的通信方法，适用于接收端，如图1所示，包括：

201、接收可见光发射装置发送的编码可见光。

202、将所述编码可见光转换为三进制卷积码。

203、将所述三进制卷积码还原为通信内容。

在实施中，为了解决现有技术中使用可见光进行通信存在的通信速率受限的缺陷，本发明提供了一种基于可见光的通信方法，基于接收端的方案如下：

首先，接收端获取可见光装置发送的编码可见光。

其次，根据前一步获取到的编码可见光，结合发送端生成双源方波的机制，还原出与编码可见光对应的三进制卷积码。

最终，结合发送端生成三进制卷积码的机制，将前一步获取到三进制卷积码还原为通信内容。

在上述过程中，之所以使用三进制卷积码代替单纯的三进制编码，是因为单纯的三进制编码没有容错功能，如果在数据传输过程中出现误码的情况，接收端在接收到通信内容后，就无法还原出正确的通信内容。为了防止这样的情况发生，在本发明中采用三进制卷积码对通信内容进行转换，通过三进制卷积码进行差错控制，保证通信内容的准确性。

本发明提处了一种基于可见光的通信方法，令接收端获取可见光装置发送的编码可见光，结合发送端生成双源方波的机制，还原出与编码可见光对应的三进制卷积码，进而结合发送端生成三进制卷积码的机制，将前一步获取到三进制卷积码还原为通信内容，完成基于可见光的通信。通过使用三进制编码方式实现了三级编码，相对于现有技术中仅能使用二级编码，能够实现更多位数据的传输，提高了可见光通信的速率。

可选的，所述将所述编码可见光转换为三进制卷积码，包括：

获取所述编码可见光对应的图像；

确定所述图像中包含的条纹的亮度等级；

根据所述亮度等级确定三进制卷积码。

在实施中，可以使用普通手机的摄像头来作为此可见光通信系统的接收端。

手机摄像头一般使用的是CMOS的传感器，由于CMOS传感器的卷帘效应的存在，因此，当使用手机摄像头照射频率变化的LED光源时，会出现明暗相间的条纹，如图4所示。图4展示了使用三进制发送信号的照片，其中发送的数据是循环发送的1020，可以看到在图4中有三种亮度不同的条纹，对应为亮-暗-亮-暗的顺序。由此可以得到由LED光源发送来的三进制卷积码。再通过对三进制卷积码的解码，便可以得到传输的数据。

可选的，所述将所述三进制卷积码还原为通信内容，包括：

使用维特比译码将所述三进制卷积码还原为通信内容。

在实施中，维特比译码是将接收序列与卷积码状态转移栅格图上的路径逐分支地比较，留下与距离最小的路径，称为幸存路径，而去掉其余可能的路径，并将这些幸存路径逐分支地延长并存储起来。最终存储的路径中经过的码元序列即为译码结果。

为了实现上述基于可见光的通信，本发明还提供了一种可见光发射装置，所述可见光发射装置，如图5所示，包括：

第一放大器，第二放大器，第一三极管，第二三极管以及发光二极管；

所述第一放大器的同相输入端与第一信号输出端相连，在所述第一放大器的反相输入端与所述第一放大器的输出端之间串接有第一电阻，所述第一放大器的输出端与所述第一三极管的基极相连，所述第一放大器的发射级连接有第一电压，所述第一放大器的集电极与所述发光二极管的正极相连，在所述第一放大器的同相输入端与所述发光二极管的负极之间串接有第二电阻；

所述第二放大器的同相输入端与第二信号输出端相连，在所述第二放大器的反相输入端与所述第二放大器的输出端之间串接有第三电阻，所述第二放大器的输出端与所述第二三极管的基极相连，所述第二放大器的发射级连接有第二电压，所述第二放大器的集电极与所述发光二极管的正极相连，在所述第二放大器的同相输入端与所述发光二极管的负极之间串接有第四电阻；

所述发光二极管的负极接地。

在实施中，第一放大器A1，第二放大器A2，第一三极管B1，第二三极管B2以及发光二极管D；

所述第一放大器A1的同相输入端与第一信号输出端相连，在所述第一放大器A1的反相输入端与所述第一放大器A1的输出端之间串接有第一电阻R1，所述第一放大器A1的输出端与所述第一三极管B1的基极相连，所述第一放大器A1的发射级连接有第一电压15V，所述第一放大器A1的集电极与所述发光二极管D的正极相连，在所述第一放大器A1的同相输入端与所述发光二极管D的负极之间串接有第二电阻R2；

所述第二放大器A2的同相输入端与第二信号输出端相连，在所述第二放大器A2的反相输入端与所述第二放大器A2的输出端之间串接有第三电阻R4，所述第二放大器A2的输出端与所述第二三极管B2的基极相连，所述第二放大器A2的发射级连接有第二电压12V，所述第二放大器A2的集电极与所述发光二极管D的正极相连，在所述第二放大器A2的同相输入端与所述发光二极管D的负极之间串接有第四电阻R4；

所述发光二极管D的负极接地。

通过上述可见光发射装置，当第一信号输出端输出第一方波V₁、第二信号端输出第二方波V₂时，可以使得发光二极管D根据方波电平的高低发出对应亮度的编码可见光，由于此时的编码可见光是调制过的，接收端可以在接收到编码可见光后，按照一定的处理方式，还原出编码可见光包含的通信内容。

本发明提供了一种可见光发射装置，该可见光发射装置包括第一放大器，第二放大器，第一三极管，第二三极管以及发光二极管，上述器件按照一定的顺序连接，当向该可见光发射装置输入一定的方波后，使得发光二极管发出经过调制的编码可见光，以便于接收端根据该编码可见光完成通信。通过使用三种不同亮度的可见光实现了三级编码，相对于现有技术中仅能使用二级编码，能够实现更多位数据的传输，提高了可见光通信的速率。

需要说明的是：上述实施例提供的一种基于可见光的通信方法及可见光发射装置进行基于可见光通信的实施例，仅作为该可见光通信方法及可见光发射装置在实际应用中的说明，还可以根据实际需要而将上述可见光通信方法及可见光发射装置在其他应用场景中使用，其具体实现过程类似于上述实施例，这里不再赘述。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中得先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种基于可见光的通信方法，其特征在于，所述基于可见光的通信方法，包括：

获取通信内容，将所述通信内容进行三进制编码，得到三进制卷积码；

根据所述三进制卷积码确定双源方波；

将所述双源方波传送至可见光发射装置，令所述可见光发射装置发射与所述双源方波对应的编码可见光；

根据所述三进制卷积码确定双源方波，包括：

获取所述三进制卷积码在每一位上的数值；

当所述数值为2时，输出高电平的第一方波V₁以及低电平的第二方波V₂；

当所述数值为1时，输出低电平的第一方波V₁以及高电平的第二方波V₂；

当所述数值为0时，输出低电平的第一方波V₁和低电平的第第二方波V₂；

根据所述第一方波V₁和所述第二方波V₂的电平数值，结合公式一确定双源方波V的电平数值

V＝2V₁+V₂ 公式一。

2.根据权利要求1所述的基于可见光的通信方法，其特征在于，所述将所述通信内容进行三进制编码，得到三进制卷积码，包括：

将所述通信内容转换为三进制序列；

初始化移位寄存器，所述移位寄存器由第一移位寄存器、第二移位寄存器、第三移位寄存器及第四移位寄存器构成；

将所述三进制序列的首位数值输入所述第一移位寄存器中，获取第一输出结果；

将所述三进制序列的首位数值输入所述第二移位寄存器中，将所述三进制序列的第二位数值输入所述第一移位寄存器中，获取第二输出结果；

将所述三进制序列中的全部数值依次输入所述移位寄存器中，获取每次移位输入后的输出结果；

根据全部所述输出结果确定三进制卷积码。

3.一种基于可见光的通信方法，其特征在于，所述基于可见光的通信方法，包括：

接收可见光发射装置发送的编码可见光；

将所述编码可见光转换为三进制卷积码；

将所述三进制卷积码还原为通信内容；

将所述编码可见光转换为三进制卷积码，包括：

获取所述编码可见光对应的图像；

确定所述图像中包含的条纹的亮度等级；

根据所述亮度等级确定三进制卷积码。

4.根据权利要求3所述的基于可见光的通信方法，其特征在于，所述将所述三进制卷积码还原为通信内容，包括：

使用维特比译码将所述三进制卷积码还原为通信内容。

5.一种可见光发射装置，其特征在于，所述可见光发射装置，包括：

第一放大器，第二放大器，第一三极管，第二三极管以及发光二极管；

所述第一放大器的同相输入端与第一信号输出端相连，在所述第一放大器的反相输入端与所述第一放大器的输出端之间串接有第一电阻，所述第一放大器的输出端与所述第一三极管的基极相连，所述第一放大器的发射级连接有第一电压，所述第一放大器的集电极与所述发光二极管的正极相连，在所述第一放大器的同相输入端与所述发光二极管的负极之间串接有第二电阻；

所述第二放大器的同相输入端与第二信号输出端相连，在所述第二放大器的反相输入端与所述第二放大器的输出端之间串接有第三电阻，所述第二放大器的输出端与所述第二三极管的基极相连，所述第二放大器的发射级连接有第二电压，所述第二放大器的集电极与所述发光二极管的正极相连，在所述第二放大器的同相输入端与所述发光二极管的负极之间串接有第四电阻；

所述发光二极管的负极接地。