CN105471511A - 一种提高光信号传输可靠性的编解码方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种提高光信号传输可靠性的编解码方法，编码方法包括：按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元：将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开；将编码后的电信号单元转换为光信号。有效地解决了终端设备发光闪烁不稳定的特性，进一步提高了信息传输的可靠性。

Description

一种提高光信号传输可靠性的编解码方法、装置及系统

技术领域

本申请涉可见光通信技术领域，具体涉及一种提高光信号传输可靠性的编解码方法、装置及系统。

背景技术

无线光通信技术又称可见光通讯，其通过LED光源的高频率闪烁来进行通信，有光代表1，无光代表0，其传输速率高达每秒上千兆。无线光通信通过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无法比拟的；同时可见光通信可以适用于任何通信协议、适用于任何环境；在安全性方面，不必担心通信内容被人窃取；无线光通信的设备灵活便捷，且成本很低，适合大规模普及应用。

现有技术中，手机等移动终端通过控制LED闪光灯的闪烁进行可见光通讯，但是，在控制LED闪光灯的开和关时，由于会随机发生延时，即LED闪光灯的开和关的持续时间不能精确控制，使得LED闪光灯在手机等移动终端的应用中，当其处于闪烁工作状态时具有不稳定性,导致光信号传输过程中出现误码。

发明内容

针对LED闪光灯在手机等移动终端应用中，当其处于闪烁工作状态时具有不稳定性，导致数据传输的可靠性降低，本申请提供一种提高光信号传输可靠性的编解码方法、装置及系统。

根据申请的第一方面，本申请提供一种提高光信号传输可靠性的编码方法，包括如下步骤：

按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元：将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开；

将编码后的电信号单元转换为光信号。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种提高光信号传输可靠性的解码方法，包括如下步骤：

接收光信号并转换为与亮、暗对应的电信号单元；

将连续的电信号单元按位转换为N进位制数据：

当检测一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段：Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数；

运算Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值，并根据运算值将电信号单元转换为与N进位制数据相应的数字。

根据本申请的第三方面，本申请还提供一种提高光信号传输可靠性的编码装置，包括：

第一转换单元，用于按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元：将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开；

光发射单元，将编码后的电信号单元转换为光信号。

根据本申请的第四方面，本申请还提供一种提高光信号传输可靠性的解码装置，包括：

接收单元，用于接收光信号并转换为与亮暗对应的电信号单元；

转换单元，用于将连续的电信号单元按位转换为N进位制数据：

当检测一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段：Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数；

运算Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值，并根据运算值将电信号单元转换为与N进位制数据相应的数字。

根据本申请的第五方面，本申请还提供一种编解码系统，包括上述的提高光信号传输可靠性的编码装置和上述的提高光信号传输可靠性的解码装置。

本申请的有益效果是：本申请提供一种提高光信号传输可靠性的编码方法，编码步骤为：将待发送的数据转换为相应的N进位制数据；按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元：将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开；与N进位制数据对应的电信号单元组成驱动信号，驱动信号用于以光形式输出。由于通过手机等终端设备自动对发出电平持续时间的判断，有效地解决了手机等移动终端的LED闪光灯闪烁不稳定的特性，进一步提高了信息传输的可靠性。

附图说明

图1为实施例一的编解码流程图；

图2为实施例一的解码中将电信号单元转换为N进位制数据的流程图；

图3为实施例一的编码中代表N进位制数据0和1电信号单元波形图；

图4为实施例一的编码后信息的电信号波形图；

图5为实施例一的分隔标志为基准电平时的编码后信息的电信号波形图；

图6为实施例三中对三进制数据编解码流程图；

图7为实施例五中控制闪光灯的原理图；

图8为实施例六中控制闪光灯的原理图；

图9为实施例七中控制闪光灯的原理图；

图10为实施例八中控制闪光灯的原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

虽然手机等移动终端的LED闪光灯控制精度不高，但是其控制延时基本在一个范围内，并且手机等移动终端自身可以大致读出LED闪光灯开或关的持续时间，根据这种特性，本例提出一种新的编码和解码方法，具体的，从光信号角度看，以有光或无光状态本身来代表信息而不是以有光到无光之间状态的变化代表信息；从电信号角度看，以电平持续状态本身来代表信息而不是以电平跳变代表信息。

为此，在编码时，该编码流程图如图1所示，该编码方法包括：

S11：按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元。

将N进位制数据按位依次转换为与其对应的电信号单元，该步骤包括：将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开，其中，本例的电信号单元内的高低电平并不默认为先高电平后低电平，也可以先低电平后高电平，高低电平之间其分隔标志可以为电平的跳变，或者以持续时间段不同的高低电平为特征电平，其分隔标志为不同于特征电平的基准电平。

在一可选实施例中，可以对至少部分待编码的N进位制数据编码为状态不同的电平信号，按照电平信号大小分为多档，不同档表示N进位制数据中的不同数字。

本步骤中，移动终端读取的数据可以是已转换的N进位制数据，也可以是原始的数据，如果读取的是原始数据，在S1步骤之前还需将该原始数据转换为N进位制数据；其中，移动终端可以为带LED闪光灯的手机、平板电脑等。

本例中，Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值为预定值或预定范围，这里的运算是指：Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数，由于不同的N进位制数据的数字编码为不同的电信号单元，所以不同的电信号单元的运算值不同，即Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值不等于Ti-12、Ti-13…和Ti-1j与Ti-11的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值。

本步骤中，以二进制数据为例，即当N=2时，将二进制数据0编码为第一电信号单元，第一电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T11和T12；将二进制数据1编码为第二电信号单元，第二电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T21和T22，其中，T11时间段为预设时间，T12=T11，T21=T11，T22=m*T21，m为设定的系数；或者，T11时间段为预设时间范围，T12、T11、T21在同一时间范围内，T122=m*21，m为设定的系数，最终使得T22与T21运算值不等于T12与T11运算值。

电平的跳变是从高电平到低电平的跳变，在二进制数据中，一个电信号单元内的电平发生一次跳变，其中，高电平控制LED闪光灯发光，低电平控制LED闪光灯不发光；在其他实施例中，可以采用相反的控制方式，如：电平发生为低电平到高电平的跳变，其中，低电平控制LED闪光灯发光，高电平控制LED闪光灯不发光。

S12：将编码后的电信号单元转换为光信号。

通过驱动信号调制移动终端的LED闪光灯，将编码后的电信号单元转换为光信号，以光的形式发送出去。

进一步，本例还提供一种与上述编码方法相对应的解码方法，该解码方法流程图如图1所示，该解码方法包括：

S13：接收光信号并转换为电信号。

即将接收的光信号转换为与亮、暗对应的电信号单元。

S14：将步骤S13中连续的电信号单元按位转换为N进位制数据。

该步骤具体包括S141～S142，其流程图如图2所示：

S141：当检测到一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段：Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数。

S142：运算Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值，并根据运算值将电信号单元转换为与N进位制数据相应的数字。

与上述的编码方法相对应，本步骤的Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值为预定值或预定范围，这里的运算也是指：Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数，由于上述的编码方法将不同的N进位制数据的数字编码为不同的电信号单元，所以不同的电信号单元的运算值不同，即Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值不等于Ti-12、Ti-13…和Ti-1j与Ti-11的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值，根据不同的运算值将不同的电信号单元转换为与N进位制数据相应的数字。

例如，本步骤中以二进制数据为例，即当N=2时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段T21和T22，运算T22和T21的运算值，根据运算值判定该电信号单元代表的二进位制数据1或0，以比值运算为例，其他运算方式类同，不作赘述：

当(T22/T21)≈1，该电信号单元代表的二进位制数据0；

当(T22/T21)≈m，m≠1，该电信号单元代表的二进位制数据1，m为设定的系数。

S15：将N进位制数据恢复为原始发送的数据。

上述的N进位制数据可以是二进制数据、八进制数据或十六进制数据等，本例以二进制数据为例，例如，一待发送数据，其转换为二进制数据为10011010，预先设置时间段T11为5ms，T12=T11，T21=T11，T22=2*T21，按上述编码方法对二进制数据10011010进行编码：则0或1对应的编码方式是：当读取信息1时，转换为电信号单元，该电信号单元内的高电平持续时间段为5ms，然后，电平再由高电平跳变到低电平，低电平持续时间段为10ms，其电信号单元波形如图3所示；当读取信息为0时，转换为电信号单元，该电信号单元内的高电平持续时间段为5ms，然后，电平再由高电平跳变到低电平，低电平持续时间段也为5ms，其电信号单元波形如图3；依次类推，然后组合各个电信号单元，且各个电信号单元以分隔标志隔开，该分隔标志为电平的跳变，最终二进制数据为10011010对应的电信号如图4所示；该电信号控制移动终端的LED闪光灯闪烁，将编码后的信息以可见光的形式发送出去。

利用上述解码方法对图4的电信号进行解码：当检测到一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段T21和T22，当检测到第一电平持续时间段T21为5ms，第二电平持续时间段T22为10ms，经过计算得知T22/T21=2，所以该电信号单元代表二进制数据1；如果第一电平持续时间段T21为5ms，第二电平持续时间段T22也为5ms，则T22/T21=1，则该电信号单元代表二进制数据0；依次类推，最终将图4的电信号转换为二进制数据，并恢复为原始发送的数据。

在另一可选实施例中，可以预先设置时间范围T11为4ms～6ms，T12=T11，T21=T11，T22=2*T21，按上述步骤S11对二进制数据10011010进行编码：则0或1对应的编码方式是：当读取信息1时，转换为电信号单元，具体为：该电信号单元内的高电平持续时间范围是4ms～6ms，然后，电平再由高电平跳变到低电平，低电平持续时间范围是8ms～12ms；当读取信息为0时，转换为电信号单元，具体为：该电信号单元内的高电平持续时间时间范围是4ms～6ms，然后，电平再由高电平跳变到低电平，低电平持续时间时间范围也是4ms～6ms，依次类推，然后组合各个电信号单元，且各个电信号单元以分隔标志隔开，该分隔标志为电平的跳变，最终二进制数据为10011010对应的电信号，该电信号控制移动终端的LED闪光灯闪烁，将编码后的信息以可见光的形式发送出去。

进一步，按上述步骤S4根据预设时间范围进行解码：当检测到一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段T21和T22，当检测到第一电平持续时间范围T21为4ms～6ms，第二电平持续时间范围T22为8ms～12ms，经过计算得知T22+T21为第一预设时间范围12ms～18ms，所以该电信号单元代表二进制数据1；如果第一电平持续时间范围T21为4ms～6ms，第二电平持续时间范围T22也为4ms～6ms，则T22+T21为第二预设时间范围8ms～12ms，则该电信号单元代表二进制数据0；依次类推，最终上述的电信号转换为二进制数据，并恢复为原始发送的数据。

在另一可选实施例中，各个电信号单元可以是以基准电平为分隔标志隔开，根据实际情况选择不同于特征电平的基准电平，本例以2倍的高电平为基准电平，其他实施例可选用其他倍数的高电平为基准电平，以二进制数据为例，例如，一待发送数据，其转换为二进制数据为1001，按上述编码方法对二进制数据1001进行编码，不同电信号单元以高电平为分隔标志隔开，且高电平的持续时间段Td小于各个电信号单元内的高低电平的持续时间，最终二进制数据为1001对应的电信号如图5所示。

其中于特征电平指记录电信号单元内的高低电平。

实施例二：

基于实施例一的编码方法，本例提供另外一种不同电信号单元内的的高低电平持续时间段Ti1、Ti2…和Tij的运算关系，该运算关系具体为Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的差运算，具体的，以二进制数据为例，将二进制数据0编码为第一电信号单元，第一电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T11和T12；将二进制数据1编码为第二电信号单元，第二电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T21和T22，本例中，T12与T11，T22与T21的关系分别为：T12与T11差值小于或等于第三预定值(|T12-T11|≤T0)，T22与T21运算值大于第三预定值(|T22-T21|>T0)，其中，第三预定值为预设判决持续时间T0；其中T0设定时需要至少考虑编码准确率与编码效率两个因素，T0太短，则难以区分|T02-T01|与|T12-T11|，从而导致编码准确率下降；T0太长，则编码效率会降低，因此在设定T0时需要在这两者之间取得平衡，因此优选的设定T0<1秒。

则相应的解码方法中，需计算第二电平持续时间段T22与第一电平持续时间段T21的差值，将该差值的绝对值与第三预定值T0进行大小比较，根据该比较结果判定该电信号单元代表的二进制数据是0还是1，具体方式如下：

当|T22-T21|≤T0时，该电信号单元代表的二进制数据为0；

当|T22-T21|>T0时，该电信号单元代表的二进制数据为1。

在一可先实施例中，可以采用相反的控制方式，如：T12与T11，T22与T21的关系分别为：T12与T11的和值小于或等于第三预定值(|T12+T11|>T0)，T22与T21的和值大于第三预定值(|T22+T21|≤T0)，其中，第三预定值为预设判决持续时间T0。

则相应的解码方法中，需计算第二电平持续时间段T22与第一电平持续时间段T21的和值，将该和值与第三预定值T0进行大小比较，根据该比较结果判定该电信号单元代表的二进制数据是0还是1，具体方式如下：

当(T22+T21)≤T0时，该电信号单元代表的二进制数数据为0；

当(T22+T21)>T0时，该电信号单元代表的二进制数数据为1。

在另一可先实施例中，T12与T11的乘积小于或等于第三预定值(|T12*T11|>T0)，T22与T21的乘积大于第三预定值(|T22*T21|≤T0)，其中，第三预定值为预设判决持续时间T0。

则相应的解码方法中，需计算第二电平持续时间段T22与第一电平持续时间段T21的乘积，将该乘积与第三预定值T0进行大小比较，根据该比较结果判定该电信号单元代表的二进制数据是0还是1，具体方式如下：

当(T22*T21)≤T0，该电信号单元代表的二进制数据为0；

当(T22*T21)>T0，该电信号单元代表的二进制数据为1。

上述技术方案中，利用手机等移动终端的LED闪光灯的开关可控，以及开和关的持续时间可控的性能，并且手机等移动终端自身可以大致读出LED闪光灯开或关的持续时间，通过设置LED开或关的持续时间的差异大小来代表数据；当手机等移动终端获取等发送数据时，采用本例提供的编码方式，对信息进行编码，然后将编码后的信息通过LED闪光灯以可见光的形式发送出去。接收端接收可见光信号，通过光电转换器件，将光信号转变为电信号，检测电信号单元内高电平和低电平的持续时间，然后通过运算值对获得的信号进行解码，恢复原始数据，本例有效解决了手机等移动终端的LED闪光灯闪烁不稳定的特性，可实现手机等移动终端与可见光信号接收端之间的通信，可以提高它们之间光信号的传输稳定性。

实施例三：

基于实施例一和实施例二的基础，本例进一步以N=3为例，进一步说明本发明提供的编解码方法，具体步骤包括如下，其流程图如图6所示。

S31：按位依次读取三进制数据，并编码为电信号单元。

将三进位制数据按位依次转换为与其对应的电信号单元，该步骤包括：将三进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，不同的电信号单元以分隔标志隔开，其中，本例的电信号单元内的高低电平并不默认为先高电平后低电平，也可以先低电平后高电平，高低电平之间其分隔标志可以为电平的跳变，或者以持续时间段不同的高低电平为特征电平，其分隔标志为不同于特征电平的基准电平。

具体的，将三进制数据0编码为第一电信号单元，第一电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T11和T12；将三进制数据1编码为第二电信号单元，第二电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T21、T22和T23；将三进制数据2编码为第三电信号单元，第三电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T31、T32、T33和T34，其中，T11时间段为预设时间，T11=2ms，T12=T11，T21=T11，T22=2*T21，T23=3*T21，T31=T11，T32=2*T31，T33=3*T31，T34=4*T31；在其他实施例中，可以分别设置T11、T21和T31为不同的预设时间段，或者分别设置为不同的预设时间范围。

S32：将编码后的电信号单元转换为光信号。

S33：接收光信号并转换为电信号。

S34：将步骤S33中连续的电信号单元按位转换为三进制数据。

当检测到一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段T31、T32…T3j，运算T32、…和T3j与T31的运算值，并根据运算值将电信号单元转换为与三进制数据相应的数字，运算指：T32、…和T3j与T31的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数，本例以比值运算为例，其他运算请参考实施例二。

具体的，当检测到一电信号单元完毕时，如果该电信号单元内的第一电平持续时间段T31为2ms，第二电平持续时间段T32为2ms，经过计算得知T32/T31=1，则该电信号单元代表三进制数据0；如果该电信号单元内的第一电平持续时间段T31为2ms，第二电平持续时间段T32为4ms，第三电平持续时间段T33为6ms，经过计算得知，T32/T31=2，T33/T31=3，则该电信号单元代表三进制数据1；如果该电信号单元内的第一电平持续时间段T31为2ms，第二电平持续时间段T32为4ms，第三电平持续时间段T33为6ms，第四电平持续时间段T34为8ms，经过计算得知，T32/T31=2，T33/T31=3，T34/T31=4，则该电信号单元代表三进制数据2。

实施例四：

基于实施例一和实施例二的基础，本例提供一种提高光信号传输可靠性的编码装置，包括：

第一转换单元，用于按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元：将N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数，不同的电信号单元以分隔标志隔开；

光发射单元，将编码后的电信号单元转换为光信号。

光发射单元可以将与N进位制数据对应的电信号单元组成驱动信号，驱动信号用于以光形式输出。

本例中，编码装置的第一转换单元将N进位制数据编码为电信号单元的方式与实施例一和实施例二中的编码方法类同，不作赘述，具体请参考实施例一和实施例二中的编码方法。本例还提供一种提高光信号传输可靠性的解码装置，包括：

接收单元，用于接收光信号并转换为与亮暗对应的电信号单元；

转换单元，用于将电信号单元按位转换为N进位制数据：

当检测一电信号单元时，检测并记录电信号单元内的高低电平持续时间段：Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数；

运算Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值，并根据运算值将电信号单元转换为与N进位制数据相应的数字；

恢复单元，用于将N进位制数据恢复为原始发送的数据。

与编码装置采用的编码方式相对应，本例的解码装置的转换单元将电信号单元解码为N进位制数据的方式与实施例一和实施例二中的解码方法类同，不作赘述，具体请参考实施例一和实施例二中的解码方法。

本例还提供一种编解码系统，包括上述的编码装置和解码装置，编解码系统可用于门禁系统、地铁系统、支付系统或消费管理系统等鉴权系统中，鉴权系统为本领域技术人员所熟知的，不作赘述，鉴权系统包括发射端和接收端，发射端包含前述的编码装置，接收端包含前述的解码装置。以门禁系统为例，光子钥匙作为发射端，将编码后的识别数据通过电子钥匙的LED灯以可见光信号的形式发送出去，光子受控端作为接收端，接收可见光信号进行解码，然后根据解码获得识别数据进行鉴权。

实施例五

基于实施例三提供的一种提高光信号传输可靠性的编码装置，本实施例将实施例三提供的编码装置应用于闪光灯控制中，具体的，通过编码装置将闪光灯的控制参数编码为驱动信号，通过该驱动信号控制闪光灯发光，其控制原理图如图7所示。

控制器1包括编码装置11，本例的编码装置11和实施例三的编码装置类同，不作赘述，请参考实施例三，且编码装置11的编码方式采用实施例一的编码方式，具体的编码方式请参考实施例一，本例不作赘述。

如将闪光灯2的亮和灭的控制参数作为待发送数据，则编码装置11将亮和灭的控制参数采用实施例一的编码方式将其转换为驱动信号，该驱动信号控制闪光灯2发出可见光，本例的控制器1为MCU，本例的闪光灯2为LED。

实施例六

基于实施例三提供的一种提高可见光信号传输可靠性的编码装置，本实施例将实施例三提供的编码装置应用于闪光灯控制中，具体的，通过编码装置将闪光灯的控制参数编码为驱动信号，LED驱动芯片获取该驱动信号，并将该驱动信号转换为控制信号控制闪光灯发光，其控制原理图如图8所示。

本例的控制器1包括编码装置11，本例的编码装置11和实施例三的编码装置类同，不作赘述，请参考实施例三，且编码装置11的编码方式采用实施例一的编码方式，具体的编码方式请参考实施例一，本例不作赘述。

如将闪光灯2的亮和灭的控制参数作为待发送数据，则编码装置11将亮和灭的控制参数采用实施例一的编码方式将其编码为驱动信号，LED驱动芯片3获取该驱动信号，并将该驱动信号转换为控制信号，该控制信号控制闪光灯2发出可见光，本例的闪光灯2为LED。

实施例七

基于实施例三提供的一种提高可见光信号传输可靠性的编码装置，本实施例将实施例三提供的编码装置应用于闪光灯控制中，具体的，通过编码装置将闪光灯的控制参数编码为驱动信号，摄像头芯片获取该驱动信号，并将该驱动信号转换为控制信号控制闪光灯发光，其控制原理图如图9所示。

本例的控制器1包括编码装置11，本例的编码装置11和实施例三的编码装置类同，不作赘述，请参考实施例三，且编码装置11的编码方式采用实施例一的编码方式，具体的编码方式请参考实施例一，本例不作赘述。

如将闪光灯2的亮和灭的控制参数作为待发送数据，则编码装置11将亮和灭的控制参数采用实施例一的编码方式将其转换为驱动信号，含摄像头芯片4获取该驱动信号，并将该驱动信号转换为控制信号，该控制信号控制闪光灯2发出可见光，本例的闪光灯2为LED。

实施例八

基于实施例三提供的一种提高可见光信号传输可靠性的编码装置，本实施例将实施例三提供的编码装置应用于闪光灯控制中，具体的，通过编码装置将闪光灯的控制参数编码为驱动信号，电源管理芯片获取该驱动信号，并将该驱动信号转换为控制信号控制闪光灯发光，其控制原理图如图10所示。

本例的控制器1包括编码装置11，本例的编码装置11和实施例三的编码装置类同，不作赘述，请参考实施例三，且编码装置11的编码方式采用实施例一的编码方式，具体的编码方式请参考实施例一，本例不作赘述。

如将闪光灯2的亮和灭的控制参数作为待发送数据，则编码装置11将亮和灭的控制参数采用实施例一的编码方式将其转换为驱动信号，电源管理芯片5获取该驱动信号，并将该驱动信号转换为控制信号，该控制信号控制闪光灯2发出可见光，本例的闪光灯2为LED。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (27)

1.一种提高光信号传输可靠性的编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

按位依次读取N进位制数据，并编码为电信号单元：将所述N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，所述电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数，所述不同的电信号单元以分隔标志隔开；

将编码后的电信号单元转换为光信号。

2.如权利要求1所述的编码方法，其特征在于，

所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值为预定值或预定范围。

3.如权利要求2所述的编码方法，其特征在于，当N=2时，将0编码为第一电信号单元，所述第一电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T11和T12；将1编码为第二电信号单元，所述第二电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T21和T22；

所述T22与T21运算值不等于所述T12与T11运算值。

4.如权利要求2所述的编码方法，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数为预定值或预定范围。

5.如权利要求4所述的编码方法，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值不等于Ti-12、Ti-13…和Ti-1j与Ti-11的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值。

6.如权利要求3所述的编码方法，其特征在于，所述T11时间段为预设时间，所述T12=T11，所述T21=T11，所述T22=m*T21，m为设定的系数；或者，所述T11时间段为预设时间范围，所述T12、T11、T21在同一时间范围内，所述T22=m*T21，m为设定的系数。

7.如权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述分隔标志为电平的跳变；或者，所述持续时间段不同的高低电平为特征电平，所述分隔标志为不同于所述特征电平的基准电平。

8.如权利要求1所述的编码方法，其特征在于，对至少部分待编码的N进位制数据编码为状态不同的电平信号。

9.如权利要求8所述的编码方法，其特征在于，按照所述电平信号大小分为多档，不同档表示所述N进位制数据中的不同数字。

10.一种提高光信号传输可靠性的解码方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收光信号并转换为与亮、暗对应的电信号单元；

将所述电信号单元按位转换为N进位制数据：

当检测一电信号单元时，检测并记录所述电信号单元内的高低电平持续时间段：Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数；

运算所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值，并根据所述运算值将所述电信号单元转换为与所述N进位制数据相应的数字。

11.如权利要求10所述的解码方法，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值为预定值或预定范围。

12.如权利要求11所述的解码方法，其特征在于，当N=2时，检测并记录所述电信号单元内的高低电平持续时间段T21和T22，运算所述T22和T21的运算值，根据所述运算值判定所述电信号单元代表的二进位制数据1或0。

13.如权利要求11所述的解码方法，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数为预定值或预定范围。

14.如权利要求13所述的解码方法，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值不等于Ti-12、Ti-13…和Ti-1j与Ti-11的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值。

15.如权利要求12所述的解码方法，其特征在于，

当(T22/T21)≈1，所述电信号单元代表的二进位制数据0；

当(T22/T21)≈m，m≠1，所述电信号单元代表的二进位制数据1，m为设定的系数。

16.一种提高光通信传输可靠性的编码装置，其特征在于，包括：

第一转换单元，用于按位依次读取所述N进位制数据，并转换为电信号单元：

将所述N进位制数据中每个不同的数字编码为不同的电信号单元，所述电信号单元内的高低电平持续时间段分别为Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数，所述不同的电信号单元以分隔标志隔开；

光发射单元，将编码后的电信号单元转换为光信号。

17.如权利要求16所述的编码装置，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值为预定值或预定范围。

18.如权利要求17所述的编码装置，其特征在于，当N=2时，所述第二转换单元将0转换为第一电信号单元，所述第一电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T11和T12；所述第二转换单元将1转换为第二电信号单元，所述第二电信号单元内的高低电平持续时间段分别为T21和T22；

所述T22与T21运算值不等于所述T12与T11运算值。

19.如权利要求17所述的编码装置，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数为预定值或预定范围。

20.如权利要求19所的编码装置，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值不等于Ti-12、Ti-13…和Ti-1j与Ti-11的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值。

21.一种提高光通信传输可靠性的解码装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收可见光信号并转换为与亮暗对应的电信号单元；

转换单元，用于将所述连续的电信号单元按位转换为N进位制数据：

当检测一电信号单元时，检测并记录所述电信号单元内的高低电平持续时间段：Ti1、Ti2…和Tij，i、j、N为自然数；

运算所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值，并根据所述运算值将所述电信号单元转换为与所述N进位制数据相应的数字。

22.如权利要求21所述的解码装置，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的运算值为预定值或预定范围。

23.如权利要求21所述的解码装置，其特征在于，当N=2时，检测并记录所述电信号单元内的高低电平持续时间段T21和T22，运算所述T22和T21的运算值，根据所述运算值判定所述电信号单元代表的二进位制数据1或0。

24.如权利要求22所述的解码装置，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数为预定值或预定范围。

25.如权利要求24所述的解码装置，其特征在于，所述Ti2、Ti3…和Tij与Ti1的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值不等于Ti-12、Ti-13…和Ti-1j与Ti-11的比值、乘积、差、和、倒数、和/或算余数值。

26.如权利要求23所述的解码装置，其特征在于，

当(T22/T21)≈1，所述电信号单元代表的二进位制数据0；

当(T22/T21)≈m，m≠1，所述电信号单元代表的二进位制数据1，m为设定的系数。

27.一种编解码系统，其特征在于，所述编解码系统包括如权利要求16-20任一项所述的一种提高光通信传输可靠性的编码装置和如权利求21-26任一项所述的一种提高光通信传输可靠性的解码装置。