CN106850060A - 高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统及方法 - Google Patents

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林维明
丁智华
吴克涛
林勇
章浦军
涂承谦
刘贤庆
陈红星
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Fuzhou University
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/56—Circuits for coupling, blocking, or by-passing of signals

Abstract

本发明提供了一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统及方法，所述系统包括至少一个的LED灯、LED供电线、信号注入电路，所述信号注入电路与所述LED供电线连接，所述LED供电线与所述LED灯电连接；所述方法为：S1信号注入电路接收到外部信号电路的高频载波信号；S2信号注入电路将接收到的外部信号电路的高频载波信号输送至LED供电线；S3所述LED供电线接收到信号注入电路的信号，并传送至LED灯。

Description

高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统及方法
技术领域
本发明涉及可见光通信技术领域，特别涉及一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统及方法。
背景技术
现有的高频载波信号进入LED灯的驱动电路大多采用PLC加微控制器的方式来实现，例如，公开号为CN102752025A的中国发明专利公开了一种基于电力线和可见光的通信系统，电力线通信部分的信号经耦合转接单元到达可见光通信部分，耦合转接单元包括电力线接口、接收滤波、PLC解调芯片、微控制器、LED驱动电路。该系统中，电力线通信部分输出的高频载波信号经接收滤波进行滤波后，到达PLC解调芯片进行解调变为数字信号，然后经微控制器处理变成模拟信号后送入LED驱动电路，结构复杂；另外，微控制器直接与LED驱动电路连接，相当于微控制器的弱电信号直接与LED驱动电路连接，抗干扰性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统及方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，包括至少一个的LED灯、LED供电线，还包括信号注入电路，所述信号注入电路与所述LED供电线连接，所述LED供电线与所述LED灯电连接。
本发明的有益效果在于：将外部的高频载波信号通过信号注入电路进入LED供电线，大大简化高频载波信号进入LED供电线的结构，降低成本。
一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的方法，
S1信号注入电路接收到外部信号电路的高频载波信号；
S2信号注入电路将接收到的外部信号电路的高频载波信号输送至LED供电线；
S3所述LED供电线接收到信号注入电路的信号，并传送至LED灯。
本发明的有益效果在于：外部信号电路的高频载波信号经信号注入电路直接到达LED供电线，并最终到达LED灯，所述方法简单直接，数据传输速率快。
附图说明
图1为本发明实施例一的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统的结构示意图；
图2为本发明实施例二的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统的结构示意图；
图3为本发明实施例三的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统的结构示意图；
图4为本发明实施例四的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统的结构示意图。
图5为本发明实施例五的高频载波信号注入可见光通信电路回路的方法的流程图。
标号说明：
1、LED灯；2、LED供电线；3、信号注入电路；4、直流恒流源；5、阻抗电路；6、可见光接收模块；
31、输入线圈；32、输出线圈。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过信号注入电路将外部的高频载波信号直接传输至LED供电线，结构简单。
请参照图1至图4，本发明提供了一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，包括至少一个的LED灯1、LED供电线2，还包括信号注入电路3，所述信号注入电路3与所述LED供电线2连接，所述LED供电线2与所述LED灯1电连接。
进一步的，所述信号注入电路3包括输入线圈31和输出线圈32，所述信号注入电路3的输入线圈31与外部信号电路连接，所述信号注入电路3的输出线圈32串联在所述LED供电线2的负极。
由上述描述可知，外部信号电路输出的高频载波信号与输入线圈31连接，输出线圈32与LED供电线2的负极连接，高频载波信号以差分信号的形式经输入线圈31和输出线圈32转换后到达LED供电线2的负极，输入线圈31和输出线圈32传输的都是高频载波信号，结构简单合理，数据传输较为直接快速；输入线圈31与输出线圈32具有将外部信号电路与LED供电线2隔离开来的作用，具有较强的防干扰能力，信号传输质量稳定。
进一步的，所述输出线圈32的远离所述LED灯1的一端还与外部信号电路的GND端连接。
由上述描述可知，所述输出线圈32的远离所述LED灯1的一端还与外部信号电路的GND端连接，方便输入线圈31与输出线圈32之间进行信号的调节，以使信号注入电路3传输信号质量高。
进一步的，还包括直流恒流源4，所述直流恒流源4的输出端与所述LED供电线2电连接。
由上述描述可知，直流恒流源4的输出端与LED供电线2电连接，进而到达LED灯1，使LED灯1中具有稳定的电流，有效保证LED灯1传输信号的稳定性。
进一步的，所述信号注入电路3与所述LED供电线2阻抗匹配。
由上述描述可知，信号注入电路3与LED供电线2阻抗匹配，以保证信号注入电路3的信号传输至LED供电线2的完整性。
进一步的，还包括阻抗电路5，所述阻抗电路5并联在所述LED供电线2的正极和负极之间。所述阻抗电路5是由电阻、电容、电感中的至少一种组成的电路。
由上述描述可知，在LED供电线2的正极与负极之间并联阻抗电路5来使LED供电线2与信号注入电路3达到阻抗匹配的状态，结构简单合理，操作便捷。
进一步的，所述信号注入电路3所接收的外部信号的带宽范围为1-70MHz。
由上述描述可知，信号注入电路3所接收的外部信号的带宽范围为1-70MHz，具有较强的数据处理能力。
进一步的，还包括至少一个的可见光接收模块6，所述可见光接收模块6用于接收所述LED灯1的光信号。
由上述描述可知，可见光接收模块6用于接收LED灯1的光信号，构成完整的可见光通信的发送和接收电路。
请参照图1，本发明的实施例一为：
一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，包括至少一个的LED灯1、LED供电线2，还包括信号注入电路3，所述信号注入电路3包括输入线圈31和输出线圈32，所述信号注入电路3的输入线圈31与外部信号电路连接，所述信号注入电路3的输出线圈32串联在所述LED供电线2的负极，所述LED供电线2与所述LED灯1电连接，所述信号注入电路3所接收的外部信号的带宽范围为1-70MHz。
所述外部信号电路输出的为高频载波信号，外部信号电路的高频载波信号经信号注入电路3的输入线圈31和输出线圈32后进入LED供电线2中。
请参照图2，本发明的实施例二为：
一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，在实施例一的基础上，所述输出线圈32的远离所述LED灯1的一端还与外部信号电路的GND端连接。
请参照图3，本发明的实施例三为：
一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，在实施例二的基础上，还包括至少一个的可见光接收模块6，所述可见光接收模块6用于接收所述LED灯1的光信号。
请参照图4，本发明的实施例四为：
一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，在实施例一的基础上，还包括直流恒流源4、阻抗电路5，所述直流恒流源4的输出端与所述LED供电线2电连接，所述阻抗电路5并联在所述LED供电线2的正极和负极之间，所述信号注入电路3与所述LED供电线2通过阻抗电路5实现阻抗匹配。
请参照图5，一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的方法，
S1信号注入电路接收到外部信号电路的高频载波信号；
S2信号注入电路将接收到的外部信号电路的高频载波信号输送至LED供电线；
S3所述LED供电线接收到信号注入电路的信号，并传送至LED灯。
进一步的，步骤S2具体为：
S21外部信号电路的高频载波信号进入信号注入电路的输入线圈；
S22信号注入电路的输入线圈将接收到的外部信号电路的高频载波信号传输至输出线圈；
S23信号注入电路将输出线圈中的信号直接注入至LED供电线的负极线中。
由上述描述可知，外部信号电路的高频载波信号经信号注入电路的输入线圈和输出线圈到达LED供电线，将高频载波信号以差分信号的形式传输，并将外部信号电路与LED供电线隔离，数据传输能力强，抗干扰能力强。
请参照图5，本发明的实施例五为：
一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的方法，所述方法为：
S1信号注入电路接收到外部信号电路的高频载波信号；
S2信号注入电路将接收到的外部信号电路的高频载波信号输送至LED供电线，具体为：
S21外部信号电路的高频载波信号进入信号注入电路的输入线圈；
S22信号注入电路的输入线圈将接收到的外部信号电路的高频载波信号传输至输出线圈；
S23信号注入电路将输出线圈中的信号直接注入至LED供电线的负极线中；
S3所述LED供电线接收到信号注入电路的信号，并传送至LED灯。
综上所述，本发明提供的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统及方法，外部信号电路的高频载波信号以差分信号的形式经信号注入电路3的输入线圈31和输出线圈32到达LED供电线2的负极，信号注入电路3与LED供电线2通过并联在LED供电线2两端的阻抗电路5达到阻抗匹配，LED灯1两端的通过直流恒流源4供电，系统结构简单合理，方法直接，信号传输质量稳定，抗干扰能力强，LED灯1工作性能稳定。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，包括至少一个的LED灯、LED供电线，其特征在于，还包括信号注入电路，所述信号注入电路与所述LED供电线连接，所述LED供电线与所述LED灯电连接。
2.根据权利要求1所述的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，其特征在于，所述信号注入电路包括输入线圈和输出线圈，所述信号注入电路的输入线圈与外部信号电路连接，所述信号注入电路的输出线圈串联在所述LED供电线的负极。
3.根据权利要求2所述的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，其特征在于，所述输出线圈的远离所述LED灯的一端还与外部信号电路的GND端连接。
4.根据权利要求1所述的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，其特征在于，还包括直流恒流源，所述直流恒流源的输出端与所述LED供电线电连接。
5.根据权利要求1所述的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，其特征在于，所述信号注入电路与所述LED供电线阻抗匹配。
6.根据权利要求5所述的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，其特征在于，还包括阻抗电路，所述阻抗电路并联在所述LED供电线的正极和负极之间。
7.根据权利要求1所述的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，其特征在于，所述信号注入电路所接收的外部信号的带宽范围为1-70MHz。
8.根据权利要求1所述的高频载波信号注入可见光通信电路回路的系统，其特征在于，还包括至少一个的可见光接收模块，所述可见光接收模块用于接收所述LED灯的光信号。
9.一种高频载波信号注入可见光通信电路回路的方法，其特征在于，
S1信号注入电路接收到外部信号电路的高频载波信号；
S2信号注入电路将接收到的外部信号电路的高频载波信号输送至LED供电线；
S3所述LED供电线接收到信号注入电路的信号，并传送至LED灯。
10.根据权利要求9所述的高频载波信号注入可见光通信电路回路的方法，其特征在于，步骤S2具体为：
S21外部信号电路的高频载波信号进入信号注入电路的输入线圈；
S22信号注入电路的输入线圈将接收到的外部信号电路的高频载波信号传输至输出线圈；
S23信号注入电路将输出线圈中的信号直接注入至LED供电线的负极线中。
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