CN108370269A - 减轻编码光中的符号间干扰 - Google Patents

Abstract

一种控制从编码器供应给调制器的输入信号的方法，其中输入信号引起对流过光源的电流的调制，以便将数据嵌入到由光源发出的光中。该方法包括：对于编码方案所允许的从相邻前一个符号到当前符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，确定当前符号的电流水平的相应观测值；对于多个逻辑转换中的每一个，确定相应观测值与电流水平的标称值集合中对应的一个值之间的关联误差；以及基于多个逻辑转换中的每一个的相应误差，向对应输入应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。

Description

减轻编码光中的符号间干扰

技术领域

本公开涉及编码光，并且具体涉及编码光中的符号间干扰的问题。

背景技术

编码光指的是将数据调制到由光源（例如基于LED的光源）发出的光中的技术。以这种方式，可以说数据被嵌入到来自光源的光中。例如，数据可以被调制到由灯具（例如基于LED的灯具）发出的光照中。因此，除了提供光照以照亮环境（为了该目的，光源可能已经存在于环境中）外，光源还充当能够向编码光的合适的接收器发射数据的发射器。调制通常以足够高的频率执行，使得尽管光照在可见光谱，但调制对于人的视力是难以察觉的。即，因此用户仅察觉总体的光照，而不会察觉数据被调制到该光照中的效果。

借助于诸如振幅键控或频移键控的技术，数据被调制到光中，由此经调制的属性（例如振幅或频率）被用于表示信道符号。调制通常涉及将数据比特（有时称为用户比特）映射到这种信道符号上的编码方案。一个实例是常规的曼彻斯特码，它是二进制码，由此，值为0的用户比特映射到低-高脉冲形式的信道符号，并且值为1的用户比特映射到高-低脉冲形式的信道符号。另一个实例是最近开发的三元曼彻斯特码。

存在很多用于在接收侧对编码光进行检测和解码的已知技术。例如，可以使用日常“滚动快门（rolling shutter）”式相机来检测编码光，正如通常集成在移动设备（如移动电话或平板电脑）中的一样。在滚动快门相机中，相机的图像捕获元件被分成多个线（典型的是水平线，即行），所述多个线逐线按序曝光。也就是说，为了捕获给定的帧，首先将一个线曝光于目标环境中的光，然后在稍后的时间将序列中的下一个线曝光，依此类推。典型地，该序列在整个帧上按顺序“滚动”，例如从上到下按行滚动，因此得名“滚动快门”。当用于捕获编码光时，这意味着帧内的不同线在不同时间捕获光，并且因此如果相对于调制频率而言线率（line rate）足够高，则帧内的不同线在调制波形的不同相位捕获光。因此可以检测光中的调制。还可以通过使用全局快门相机（如果相对于调制频率而言帧率足够高）、或通过使用具有合适的采样率的专用的光电管来检测编码光。

支持编码光信号的发射的灯具可以实现很多感兴趣的应用。

例如，嵌入在由光源发出的光照中的数据可以包括该光源的识别符。然后该识别符可以被远程控制单元检测到并用于识别该光源，以便经由反向信道（例如RF反向信道）远程地控制该光源。例如，远程控制单元可以采用运行着远程控制应用（或“app”）的智能手机或平板电脑的形式，在这种情况下光传感器可以是设备的内置相机。app使用相机检测识别符，并然后用此识别符经由RF接入技术（例如Wi-Fi、ZigBee或蓝牙）来寻址光源。

在另一个实例中，识别符可以用于导航，或者提供其他基于位置的信息或功能。这通过提供光源的识别符与光源的已知位置和/或与位置相关的其他信息之间的映射来实现。在这种情况下，（例如通过内置相机）接收光的诸如移动电话或平板电脑的设备可以检测嵌入的识别符并用它（例如在通过诸如因特网的网络接入的位置数据库中）查找映射到识别符的对应的位置和/或其他信息。查找设备的位置的目的可以是帮助设备的用户导航，例如在整个大的建筑物如或诸如医院的建筑群中找到他或她的路；和/或确定设备是否被授权接入一些基于位置的服务，例如控制特定房间中的照明的能力。或者在将其他信息映射到识别符的情况下，这可以用于查找与光源部署位置有关的信息，例如查找关于博物馆的某个房间或区域的博物馆展览的信息。

在更进一步的应用中，除了仅识别符之外的其他信息可以直接编码到光中（而不是基于嵌入光中的ID进行查找）。因此编码光可以用作广播所考虑的应用可能期望的任意数据内容的基于无线电的手段的替代（或补充）。

因此编码光具有在各种不同场景中有利于各种不同目的的能力。然而，编码光的一个困难是它可能容易受到符号间干扰的影响。

发明内容

具体地，在此认识到，要使用编码光发送的信号不仅容易受到信道上或接收器中所经历的符号间干扰的影响，而且还容易受到发射器中所经历的符号间干扰的影响。

在由编码器提供的输入信号中，符号可以由要被调制的LED电流的某些属性（或者更一般地，流过光源的电流）的指定不同离散水平（即该属性中的不同等级）的不同数字值来表示。例如，输入信号中的水平可以表示用于根据脉宽调制（PWM）的原理调制LED电流的不同占空比。考虑例如三元曼彻斯特编码方案，其具有五个可能的符号{-1，-1/2，0，+1/2，+1}以及这些符号之间的有限数量的可能转换（有一些转换是不允许的）。为了表示这五个符号，编码器提供信号，其中不同的数字的数值水平指示五个不同的相应PWM占空比，例如0.70、0.75、0.80、0.85、0.90。这些在名义上对应于光源的最大光强度的70％、75％、80％、85％和90％。然而，由于在发射侧（而不是信道或接收器）处引起的符号间干扰的效应，由编码器指定的占空比实际上不会精确地产生这些强度。此外，集合中的所有符号之间的差异量并不均匀。

为了适应这种效应，可以例如通过将来自编码器的输入信号中的值乘以某个校正因子、或者添加校正偏移（其中校正程度根据正在校正的符号值而不同）来补偿差异。然而，在此认识到，即使这种补偿本身也会遇到问题。具体地，由于调制器电路中将不可避免地存在固有的“记忆效应”，因为任何电路通常将包括一些显式或寄生电容和/或电感）。这意味着存储在电容和/或电感中的能量的量将取决于最近符号的水平。即，由于驱动光源表示某个符号的电流与流入或流出电容或电感的电流有关，因此在发射某个较高值的符号之后，这将使电路具有与在发射某个较低值的符号之后稍微不同的量的存储能量。这转而影响在后续符号的传输期间通过光源从电容或电感释放的能量的量。因此，先前的符号会影响需要应用于当前符号的补偿量。实际上，该效应取决于先前符号和其水平正被补偿的当前符号的特定组合-即它取决于从先前符号到当前符号的逻辑转换。

因此，根据本文公开的一个方面，提供了一种控制从编码器供应给调制器的输入信号的方法，其中，通过根据编码方案将一系列符号调制到电流中，该一系列符号的每一个从离散的电流水平集合中选择，并且每个符号从输入信号的属性中的对应等级得到，输入信号引起流过光源的所述电流并且由此将数据嵌入到由光源发出的光中；所述方法包括：对于所述编码方案所允许的从所述符号中的相邻前一个符号到所述符号中的当前一个符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，确定所述当前符号的电流水平的相应观测值；对于所述多个逻辑转换中的每一个，确定相应观测值与电流水平的标称值集合中对应的一个值之间的关联误差；以及基于多个逻辑转换中的每一个的相应误差，对输入信号中的对应等级应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。

优选地，所述多个可能的逻辑转换是根据所述编码方案所允许的所有可能的转换。

在实施例中，所述方法可以包括：对于所述编码方案所允许的从所述符号中的前一个符号n-N到所述符号中的当前一个符号n的预定数量N个连续符号的子序列中的符号的多个可能组合中的每一个，确定当前符号n的电流水平的相应观测值；对于所述多个组合中的每一个，确定相应观测值与对应的标称值之间的关联误差；以及基于所述多个组合中的每一个的相应误差，对输入信号的对应等级应用相应的补偿，以便使对应的电流水平更接近对应的标称值。

在实施例中，所述多个组合可以是根据所述编码方案所允许的给定的逻辑转换的N个符号的所有可能的组合。

在实施例中，所述电流可以是平均电流，并且调制器（20）使用脉宽调制来控制平均电流，并且其中输入信号中的所述属性包括脉宽调制的占空比、指示占空比的不同离散值的输入信号的等级。

在实施例中，光源可以是基于LED的光源、或者诸如灯丝灯泡之类的其他类型光源。

在实施例中，例如基于调制器的仿真，通过使用仿真来产生观测值，可以静态地执行确定观测值和确定误差的步骤；并且在预补偿阶段（在调制器正在工作之前，或者可能在调制器正在工作但使用较旧的补偿参数时）执行应用补偿的步骤。可替换地，补偿可以基于借助于测量设备对信道符号序列的响应来实际表征驱动器输出。

在实施例中，通过使用测量电路来测量所述工作期间的观测值，可以在编码器、调制器和光源的工作期间动态地执行确定观测值、确定误差和应用补偿的步骤。

在实施例中，应用补偿的步骤可以包括在布置在编码器和调制器之间的补偿模块中设置乘法校正因子或加法校正偏移，其被布置成在输入到调制器之前调整输入信号的等级。

在实施例中，调制器可以以光源的驱动器的可改装的附加件来实现，光源本身不能够调制光以嵌入数据。可替换地，调制器可以与驱动器一起是光源的预先存在的部件，但是所述补偿的应用可以通过调制器的可改装的附加件来执行。

根据本文公开的另一方面，提供了一种用于控制从编码器向调制器供应输入信号的装置，其中通过根据编码方案将一系列符号调制到电流中，该一系列符号的每一个从离散的电流水平集合中选择，并且每个符号从输入信号的属性中的对应等级得到，输入信号引起对流过光源的所述电流的调制，以便将数据嵌入到由光源发出的光中；其中所述装置包括：测量电路，其被配置成对于所述编码方案所允许的从所述符号中的相邻前一个符号到所述符号中的当前一个符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，在调制器工作期间测量当前符号的电流水平的相应观测值；以及补偿模块，其被配置成对于所述多个逻辑转换中的每一个确定相应观测值和电流水平的标称值集合中的对应一个值之间的关联误差；其中所述补偿模块进一步配置成基于所述多个逻辑转换中的每一个的相应误差，对所述输入信号中的对应等级应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。

在实施例中，所述装置可以采用光源的驱动器的可改装的附加件的形式，其中光源本身不能够调制光以嵌入数据。在这种情况下，所述附加件包括调制器以及测量电路和补偿模块。

可替换地，调制器可以被集成到光源的驱动器中（即驱动器的预先存在的内置部件），并且所述装置可以采用调制器的可改装的附加件的形式。

作为另一种选择，所述装置可以包括光源的驱动器，其中调制器、测量电路和补偿模块全部集成到驱动器中（即，全部是驱动器的内置部件）。

根据本文公开的另一方面，提供了一种用于改装到光源的驱动器的附加模块，用于当驱动器本身不能够调制光以嵌入数据时，将数据嵌入到由光源发出的光中；其中所述附加模块包括：调制器，其被配置成通过根据编码方案将一系列符号调制到电流中，该一系列符号的每一个从离散的电流水平集合中选择，并且每个符号从编码器提供的输入信号的属性中的对应等级得到，调制流过所述光源的所述电流并且由此将数据嵌入到由光源发出的光中；测量电路，其被配置成对于所述编码方案所允许的从所述符号中的相邻前一个符号到所述符号中的当前一个符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，在调制器工作期间测量当前符号的电流水平的相应观测值；以及补偿模块，其被配置成对于所述多个逻辑转换中的每一个，确定相应观测值和电流水平的标称值集合中的对应一个值之间的关联误差；其中所述补偿模块进一步被配置成基于所述多个逻辑转换中的每一个的相应误差，对所述输入信号的对应等级应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。

根据本文公开的另一方面，提供了一种用于将数据嵌入到由光源发出的光中的驱动器，其中所述驱动器包括：调制器，其被配置成通过根据编码方案将一系列符号调制到电流中，该一系列符号的每一个从离散的电流水平集合中选择，并且每个符号从编码器提供的输入信号的属性中的对应等级得到，调制流过所述光源的所述电流并且由此将数据嵌入到由光源发出的光中；测量电路，其被配置成对于所述编码方案所允许的从所述符号中的相邻前一个符号到所述符号中的当前一个符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，在调制器工作期间测量当前符号的电流水平的相应观测值；以及补偿模块，其被配置成对于所述多个逻辑转换中的每一个，确定相应观测值和电流水平的标称值集合中的对应一个值之间的关联误差；其中所述补偿模块进一步被配置成基于所述多个逻辑转换中的每一个的相应误差，对所述输入信号的对应等级应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。

根据本文公开的另一方面，提供了一种用于控制从编码器提供给调制器的输入信号的计算机程序产品，其中通过根据编码方案将一系列符号调制到电流中，该一系列符号的每一个从离散的电流水平集合中选择，并且每个符号从编码器提供的输入信号的属性中的对应等级得到，调制流过所述光源的所述电流并且由此将数据嵌入到由光源发出的光中；其中所述计算机程序产品被体现在计算机可读存储介质上，并且被配置成当在一个或多个处理器上运行时执行以下操作：对于所述编码方案所允许的从所述符号中的相邻前一个符号到所述符号中的当前一个符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，确定当前符号的电流水平的相应观测值；对于所述多个逻辑转换中的每一个，确定相应观测值与电流水平的标称值集合中相应的一个值之间的关联误差；以及基于所述多个逻辑转换中的每一个的相应误差，对输入信号的对应等级应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。

在实施例中，方法、装置、附加模块、驱动器和/或计算机程序产品中的任何一个可以进一步包括根据上文或本文其他地方公开的任何特征的特征。

附图说明

为了帮助理解本申请并示出如何实施实施例，以实例的方式参考附图，在附图中：

图1是包括编码光发射器和接收器的系统的示意性框图，

图2是非调制照明设备的示意图，

图3是用于调制其发出的光以产生编码光的照明设备的示意图，

图4是实例编码光信号的草图，

图5示意性地图示了三元曼彻斯特编码方案，

图6示意性地图示了使用三元曼彻斯特编码的实例信号，

图7是从非补偿编码光信号得到的眼图，以及

图8是根据本公开的实施例的从应用预补偿的编码光信号得到的眼图。

图9是示出用于驱动器和光源之间的连接的ISI预补偿调制器模块的示意性框图。

具体实施方式

以下描述了用于编码光调制的系统和方法，其允许非调制LED驱动器通过编码光附加件进行扩展。它基于基本的附加电路，其本身固有地引入符号间干扰，但是此外，所公开的技术使用已知的系统动态来预先补偿符号间干扰。这种预补偿通过根据与信噪比有关的“眼高（eye height）”（下文将结合图7和图8讨论）改善信号质量来实现或增加消息的可检测性。

图1给出了通信系统的框图，该通信系统包括被配置成发出包括嵌入数据的可见光的发射设备2以及被配置成接收发射设备2发出的光并检测嵌入在光中的数据的接收设备4。在实施例中，发射设备2可以采取被布置成照亮诸如房间或室外空间的环境、并且还将数据编码到其发出的光照中的灯具的形式。然而，在可替换的实施例中，发射设备2可以采取任何其他形式，诸如专用编码发光器。接收设备4还可以采取任何合适的形式，例如诸如具有内置相机或其他光电传感器（例如光电二极管）并且安装有用于检测由相机或光电传感器接收的光中的编码光信号的合适的应用（“app”）的智能手机、平板电脑或膝上型电脑的移动用户终端。

发射设备2包括光源8和可操作地耦合到光源8的编码器6。在实施例中，光源8采取包括LED或LED串的基于LED的光源的形式。然而，可替换地，光源8可以采取另一种形式，例如灯丝灯泡。无论哪种方式，编码器6都被布置成经由驱动器（稍后将进行讨论）调制流过光源8的电流，从而调制发出的光的水平，即调制发出光的强度。在LED或LED串的情况下，发出的光的功率是流过LED的电流的函数。例如。在典型的LED光源中，发出的光的功率主要是成比例的（关系中的线性项是主要项）。编码器6因此被布置成控制光源8以将嵌入到由光源发出的光中的数据发射到接收设备2。

接收设备4包括用于接收和采样由发射设备4发出的光的光传感器10以及可操作地耦合到光传感器的解码器12。光传感器10可以采取诸如滚动快门相机（例如智能手机或平板电脑的情况）或全局快门相机之类的相机的形式。可替换地，光传感器10可以采用另一种形式，例如专用光电管。无论哪种方式，解码器10都被布置成接收由光传感器10捕获的样本并处理所接收的样本以便解码已被调制到接收到的光中的数据。使用滚动快门相机或其他形式的光传感器检测编码光的各种技术本身是本领域技术人员已知的。为了本讨论的目的，注意解码器12包括（除各种其他功能外）低通滤波器14。这可以明确地包括为不同的、故意的部件，或者可以作为接收设备中的另一个过程的副作用的结果。例如。在使用相机进行检测的实施例中，低通行为可以是相机的固有采样效果，其中曝光时间限定积分（低通）效果。可替换地，在光电二极管检测器的情况下，可能必须添加单独的低通滤波器。

在实施例中，编码器6和解码器12中的每一个可以采用分别存储在发射设备2和接收设备4的一个或多个存储设备上的软件的形式，其被布置成分别在发射设备2和接收设备4的一个或多个处理器上运行（存储器和处理器未示出）。然而，并不排除这些部件中的一个或两个可以替代地完全或部分地以专用硬件电路、或硬件可配置或可重新配置的电路（例如PGA或FPGA）或硬件和软件的组合来实现。

图2示出了典型的非调制LED系统的高级框图，其包括电源18、连接到电源18的LED驱动器16以及包括连接到LED驱动器16的一个或多个LED串的光源8。驱动器16被连接以便以经调节的方式从电源18输送到LED光源。

图3示出了如何通过添加调制器块20来扩展非调制LED系统。调制器20连接在驱动器16和LED光源8之间。调制器20至少包括开关元件22和能量缓冲器21（这里是电容器的形式）。驱动器16包括第一输出端子和第二输出端子，用于将经调节的电力输送到LED 8。驱动器16的第一输出端子连接到LED光源8的第一输入端子。驱动器16的第二输出端子连接到开关元件22的第一开关端子，而开关元件22的第二开关端子连接到LED光源8的第二输入端子。开关元件22的第一开关端子和第二开关端子之间的连接可以通过施加到开关元件22的第三控制端子的控制信号来接通和断开，从而选择性地向LED光源8施加功率或者不依赖控制信号。控制信号在编码器6的控制下被（替代地）施加，从而使得编码器6能够调制提供给LED 8的电流以便嵌入数据。电容器21在驱动器16的第一输出端子和第二输出端子之间并联连接在驱动器16的输出端上（或换句话说，使得当开关22闭合时，电容器21并联连接在光源8上）。

包括电容器或更一般的能量储存元件21以充当能量缓冲器，如将在稍后描述的那样。

开关元件22阻挡或者通过朝向LED 8的能量流。可以与平均光强度相关联的平均LED电流通过改变占空比来调节，所述占空比被定义为开关相对于关闭状态处于通（开）状态的时间百分比或分数。如本领域技术人员熟悉的那样，该技术被称为脉宽调制（PWM）。

如图4中的实例数据序列所示，在实施例中，编码光使用被称为三元曼彻斯特编码的5级无DC分组编码格式（参见关于编码的无DC性质的下一段落）。该数据以数据包38的形式被发射，该数据包38在每个连续的一对数据包之间的时间中散布一段空闲周期40。在数据包之间的空闲周期40期间，由LED 8消耗的功率等于由驱动器输送的恒定功率。在负符号期间，开关元件的占空比以及因此由LED 8消耗的功率低于平均值。恒定驱动器功率和较小消耗功率之间的差值被存储在电容器（或更一般地为能量存储元件）21中。当发射正符号时，系统以相反的方式工作。在正符号的调制期间，LED消耗的功率大于恒定驱动器功率提供的功率。该差值从能量存储元件21提供。

流入和流出能量存储元件21的能量由于数据包无DC而相互抵消。也就是说（至少在理想情况下），每个数据包包含相同数量的正符号和负符号，这导致一个数据包内的符号能量之和等于0，这是与空闲周期40期间是相同的水平。还要注意，数据包之间的空闲周期40在所有可能的实施例中不是必需的，在这种情况下，仍可以说编码是无DC的，因为不管数据内容如何，每个数据包（基本符号T_C）总是有相同数量的正信道符号和负信道符号。即编码不依赖于数据。从图4中可以看出，在数据被打包（packetized）的情况下，则在每个数据包中，数据包中的所有符号值的总和总是为零，例如，因为有与-1符号相同数量的+1信道符号，以及与-1/2符号相同的数量+1/2信道符号，或者因为前导+1/2和结尾+1/2将被比+1s多一个的-1s补偿，或者类似（该符号集合的更多细节将在稍后讨论）。或者即使数据未被打包，也可以看出，对于任何两个相邻的数据比特（无论是00、01、10还是11），平均符号电平总是相同。

编码无DC的意义在于它减轻了可见闪烁（例如考虑平均光输出在数据包38期间的一个电平与空闲周期的另一电平之间交替变化的情况，或者如果平均光水平正取决于当时正在发送的数据内容波动，这会导致光在看的见得低频闪烁）。一般来说，还存在具有非数据依赖特性的其它无DC码，不管内容如何，其中每个数据包的平均信号电平总是相同，并且等于数据包之间的空闲周期的输出电平；或者在没有空闲周期的情况下，不管内容如何，在某个小的预定数量的数据比特或甚至单个数据比特上的平均信号电平是相同的。本文的教导适用于任何这样的编码或其他编码，但是作为实例，将根据三元曼彻斯特编码来描述以下内容。

现在将参考图5和图6更详细地讨论三元曼彻斯特方案。

编码器6被布置成从诸如应用之类的数据源接收待编码的未编码（“原始”）数据内容，并且将其编码成不同符号值的符号的编码流（数据包38之间散布空闲周期40）。例如，在三级编码中，符号值从符号值集合-1、0、+1中选择；或者如三元曼彻斯特中的五级编码中，符号值是从符号值集合-1、1/2、0、+1/2、+1中选择的。编码器以占空比值（例如0.70、0.75、0.80、0.85、0.90）的形式输出这些信号，用于经由开关22对通过LED光源8的电流进行脉宽调制。调制器20被布置成接收该编码信号并根据指定的占空比值相应地对LED光源应用脉宽调制，并且由此将数据调制到由光源8发出的光中。

三元曼彻斯特现在形成了现有技术的一部分，因此对于技术人员而言是已知的，但是为了完整性在此再次总结。在编码器6处，将要发射的每个数据比特以相应的单位脉冲的形式映射到复合信道符号。根据这个方案，有两个可能的单位，如图5所示的以正“帽”和负“帽”函数的形式。映射到值为1的数据比特的脉冲显示在图5的左侧，并且映射到值为0的数据比特的脉冲显示在图5的右侧（或者也可以使用相反的映射）。数据比特是传输中要传送的实际信息的比特，有时称为“内容数据”或“用户数据”（即使不是由用户明确创建的）。数据比特周期在图5中标记为T_D，其中用户比特周期之间的边界用垂直虚线表示。

每个单位脉冲包括小于数据比特周期的时间上长度为T_C的基本信道符号序列。每个基本信道周期仅由编码信号可以采用的基本电平中的一个构成，并且在不被组合成复合信道符号的情况下不足以单独传送数据（信息）。因此，长度为T_D的每个复合脉冲是可以使用所讨论的编码方案在信道上传送的最小或最基本的信息单位（用户数据），并且长度为T_C的基本信道符号甚至小于该复合脉冲。

在三元曼彻斯特码中，每个单位帽函数（每个复合符号）包括时间上长度为T_C的三个基本信道符号的序列，每个基本信道符号的长度为数据比特周期T_D的长度的一半（T_D =2T_C）。相应数据比特的三个基本信道符号是连续的，其中三个基本信道符号的中间基本信道符号位于相应数据比特周期的中心，使得相邻的第一和第三基本信道符号在两侧分别以半个基本信道周期T_C跨越数据比特周期T_D的开始边界和结束边界。

对于值为1的数据比特，这被映射到图5左侧所示的正帽函数。正帽函数包括：以相应的数据比特周期T_D的开始（较早）边界为中心的高度-1/2的第一基本信道符号，然后是以相应的数据比特周期T_D为中心的高度为+1的第二（中间）基本信道符号，然后是以相应的数据比特周期T_D的结束（较晚）边界为中心的高度-1/2的第三基本信道符号。在这个阶段的“高度”可以用任何合适的术语表示，例如无量纲数字值（最终由调制强度表示）。

对于值为0的数据比特，这被映射到图5右侧所示的负帽函数。负帽函数包括：以相应的数据比特周期T_D的开始（较早）边界为中心的高度+1/2的第一基本信道符号，然后是以相应的数据比特周期T_D为中心的高度为-1的第二（中间）基本信道符号，然后是以相应的数据比特周期T_D的结束（较晚）边界为中心的高度+1/2的第三基本信道符号。

为了创建要发射的编码比特流，相邻用户比特的帽功能被相互相加，由它们相应的比特周期T_D的时间偏移。由于帽函数跨越数据比特周期之间的边界重叠，因此函数在相邻数据比特之间的重叠区域中相加。也就是说，帽函数沿边界连接，所以一个数据比特周期的较早边界A_n与前一个相邻数据比特周期的较晚比特边界A_n+1连接，其中两个相邻的脉冲重叠的情况下信号的高度被求和。图6中示出了时域中的信道符号的结果序列的实例。在上述图4中示出了另一个实例。

在两个相邻数据比特的值为1的情况下，这意味着高度为-1/2的两个重叠的基本信道符号的相加为高度-1。在两个相邻数据比特的值为0的情况下，高度为+1/2的两个重叠的基本信道符号相加为高度+1。在两个相邻数据比特具有不同值的情况下，高度为+1/2和-1/2的两个重叠的基本信道符号相加为0。因此，在编码流中，每个用户比特周期（每个单位脉冲信息）采用方波正脉冲的形式（当值为1的用户比特在两侧都由值为1的两个相邻用户比特相邻时），或者采用方波负脉冲的形式（当值为0的用户比特由值为0的两个相邻用户比特相邻时），或者采用具有直边缘的一种或四种可能配置的不均匀脉冲的形式（当至少一个相邻用户比特不同时）。还要注意的是，在数据包的边缘，仍保留了+1/2和-1/2的电平（例如参见图4）。

常规地，例如通过对LED电流进行脉宽调制，所得到的信号（例如图4或图6的信号）然后被转换成由发射光源输出的信号的调制强度的变化。因此，基本信道符号-1可以由低光输出水平来表示，基本信道符号+1可以由高光输出水平来表示，并且基本信道符号0可以由高光水平和低光水平之间的中间光水平来表示。表示+1/2的水平在+1和0水平之间是等间隔的（即一半），并且表示-1/2的水平在0和-1水平之间是等间隔的。

在实施例中，每个基本信道符号T_C由快速前后切换（即在对应占空比处的脉宽调制方案的多个周期）表示。可替换地，每个基本信道符号T_C可以由相关占空比的单个脉宽调制周期表示。而且，除脉宽调制之外的其他形式的调制也是可能的，例如振幅调制。将根据脉宽调制来描述以下内容，但将理解这不一定是限制性的。

三元曼彻斯特编码可以是有利的，因为当数据比特改变值时它比老式二进制曼彻斯特编码提供更平滑的转换，并且产生在人眼容易察觉光变化的低频周围受到更多抑制的频域内的频谱。低频范围内的变化越小，光的质量越好。特别地，三元曼彻斯特不仅是无DC的，而且是无DC²的，因为在频域中，不仅在零赫兹时分布（能量vs频率）变为0，而且在零赫兹时梯度变为零。

描述三元曼彻斯特方案的另一等效方式是：调制由通过引入每个比特符号的合并符号和从每个比特符号引出并进入下一个时间上相邻的比特符号的合并符号交织的一系列比特符号组成，其中每个比特符号和每个合并符号是持续时间T_C的基本信道符号。每个比特符号可以是表示逻辑1的+1或表示逻辑0的-1（反之亦然）；而合并符号可以是引入或引出比特符号1的-1，-1/2或0，或引入或引出比特符号0的+1，+1/2或0。参见例如图4中标记的比特值0和1。标记为1或0的基本信道符号表示数据比特，并且其间的基本信道符号是取决于它们之间合并的两个时间上相邻的比特的合并符号。因此，在数据包中，第一个基本符号是合并符号，第二个符号是比特符号，第三个是合并符号，第四个是数据符号，依此类推（所有奇数基本符号都是合并符号，并且所有偶数基本符号是比特符号）。

本公开涉及例如图3中的系统所遭受的符号间干扰（ISI）问题。 ISI出现在基本符号T_C之间。ISI是通信系统中非常普遍的现象，其对解码器12区分接收到的消息中的符号的能力产生负面影响。然而，与大多数通信系统不同，在目前的情况下，ISI是由调制器20本身引起的，而不是由信道或接收器引起的。

调制系统中的ISI是由出现在能量存储元件21两端的电压纹波引起的。电压纹波影响朝向LED 8的实际能量流，因为较大的电压导致较大的LED功率消耗。

当负（基本）符号已被调制到LED电流中时，占空比更短，并且因此开关22打开更长的时间。这意味着在所讨论的符号的持续时间内，能量存储元件21被驱动器16更多地激励（例如电容器被更多地充电），导致在能量存储元件21两端出现高于平均值的电压。该高于平均值的电压导致当存储在能量存储元件中的过量能量（例如存储在电容器中的过量电荷）通过LED8放电时，在下一个（正）符号期间LED功率消耗的额外增加。即，过量电流甚至比名义上用于表示正符号的预期的量更大。

当正符号转换为负符号时也会出现相反的效果。如果编码器6增加占空比以便发出正符号电平信号，则这意味着开关22闭合更长的时间，并且因此更多的电流被传送到能量存储元件21。因此，存储在能量存储元件21中的能量被使用并且其两端的电压下降（例如电容器放电）。如果信号然后转换为负符号，则在该下一符号开始时，能量存储元件21两端将有低于平均值的电压。该低于平均值的电压导致LED功率消耗的额外降低，甚至低于预期表示负符号的电压。

因此，实际发射的符号能量是先前符号的函数。

图7示出了在遭受ISI的系统中接收的5级{-1，-1/2，0，+1/2，1}编码光信号的眼图。眼图的概念对于本领域技术人员而言将是熟悉的。它显示了一旦接收信号已经通过低通滤波器14就可以在数据符号周期T_D上将在接收器4处可以看到的不同波形叠加起来。为了眼图的目的，波形以“缠绕”方式排列，就好像在同一周期T_D显示一样。换句话说，来自每个复合数据符号周期T_D的符号都在眼图中以t=0为中心。具体地说，图7中的时间轴表示从引入比特符号的合并符号的一半开始，贯穿比特符号并且继续到引出比特符号的合并符号的一半的一个数据符号周期T_D（在图6中由虚线描绘的周期）。这导致用于引入和引出中心比特符号的合并符号的不同的可能组合的各种可能的波形，例如，0→1→0，-1/2→1→0等。因此，在眼图中应该能够看到：图的左手侧的五个可能的电平，对应于引入中心比特符号的五个可能的合并符号（-1，-1/2，0，+1/2，+1）；在图的中心的两个可能的电平，对应于两个可能的比特符号（-1，+1）；和在图的右手边的五个可能的电平，对应于结尾中心比特符号的五个可能的合并符号（-1，-1/2，0，+1/2，+1）（然而注意到碰巧在图7和图8的右手侧没有+1/2符号，仅仅是因为在所使用的实例数据中碰巧没有结尾+1/2合并符号）。

由不同符号产生的波形在图7中并不是很明显，但在图8中会变得更加清晰。图7中它们看起来并不十分明显的事实恰恰证明了ISI的问题，即不同波形也不容易被解码器12区分。在图7中，由于ISI，眼高仅为50％（在采样时刻t = 0时内部眼高/外部眼高），这对解码消息的能力有负面影响。

以下公开了一种预补偿由符号间干扰（ISI）引起的调制误差的方法，其中每个符号的ISI误差是先前符号的函数。如果误差是已知的，或者至少近似如此，ISI误差可以得到补偿。

在实施例中，可以通过使用仿真对发射系统2进行建模来预测误差。然后，发射器2被预先配置有用于表示每个基本符号的补偿电平以及用于可能转换成该符号的每个可能转换的相应的补偿电平。在实施例中，被补偿的电平（即，输入信号的等级）是PWM占空比（脉宽），例如，所以符号值1可以用0.89而不是0.9的补偿的PWM占空比表示。随后在工作中，然后允许发射器2使用预补偿值以开环状态运行。

如上所述，补偿参数是“静态的”，并且基于建模的系统对信道符号转换的响应的仿真。更一般地说，补偿有效地修改/调整所产生的输入信号，以使得发光LED的系统输出更好地匹配预期的输出。在图3中，这转换为ISI预补偿调制器块20的输出，即基于信道符号转换对LED光源8的输入进行调整。值得注意的是，类似的ISI预补偿也可以实现并入具有相似效果的驱动器中。

作为基于仿真预先确定补偿的可替换的方案（或除了基于仿真预先确定补偿之外），在实施例中，可以通过提供用于测量结果误差的电路来扩展发射器2，以便使用闭环控制来动态更新预补偿参数，这使得系统不易受系统动态的偏差影响。影响系统动态的偏差参数实例是：平均驱动电流（调光水平）、不同的LED负载、元件容差、温度变化和部件退化。具有不同输出电容的不同LED驱动器也会影响系统动态。

图8示出了基于先前（n-1）符号转换到下一个（n）符号转换的补偿ISI时增加的信号质量。

如图所示，可以通过使输入信号电平（例如，PWM占空比）依赖于当前符号（所讨论的符号或正被编码的目标符号）和先前符号二者来补偿ISI。还要注意曼彻斯特编码的信息例如从不在另一个'1'符号之后显示'1'符号。在这种情况下，符号本身包含一些关于前一个符号的信息。

图9示出了将被连接在驱动器16和LED光源8之间的ISI预补偿调制器块20的实例。注意，还可以在驱动器设计内部包括调制器块20。

除了已经结合图3描述的部件外，图9所示的布置还包括：开关驱动器32、脉宽调制器（PWM）块30、ISI预补偿器块28、消息源26，测量电路36和辅助电源模块34。开关驱动器32具有耦合到开关22的开关端子的输出，并且由此被布置成驱动开关。PWM块30具有耦合到开关驱动器32的输入的输出，并且由此被布置成经由开关驱动器32控制何时开关22接通和何时关断，从而控制何时将电流提供给LED光源8和何时不将电流提供给LED光源8。PWM块被布置成周期性地切换开关元件22接通和关断，其中占空比根据在PWM块30的输入处指定的占空比值而设置。该输入基于由编码器6生成的编码信号，对由消息源26（例如软件应用）生成的消息进行编码。来自消息源26的消息可以是任何东西，这取决于所讨论的应用。例如该消息可以包括光源的ID、或者光源的地理位置的指示、或者指向网站的链接、或者人类可读的文本串等。

无论如何，开关驱动器32、PWM块30和消息源26（以及可能的辅助电源模块34）将是图3的布置的特征，其中编码器的输出直接将输入提供给PWM块30。例如，编码器6输出使用从符号集合{-1，-1/2，0，+1/2，1}中选择的符号编码的数据包，其中这些符号值在提供给PWM块32的信号中使用占空比水平{0.7，0.75，0.8，0.85，0.9}的等级来表示。然而，根据本公开的实施例，发射器2还包括耦合在编码器6的输出端和PWM块30的输入端之间的预补偿器块28。预补偿器28具有输入端，其被布置成接收来自编码器的输入信号，所述输入信号包括以（未补偿的）占空比水平（例如0.7、0.75、0.8、0.85、0.9）表示的编码符号值，并且被配置成稍微调整这些占空比水平以适应上面讨论的与图7有关的ISI效应。具体地，ISI预补偿器28不仅基于正被补偿的当前符号（即目标符号）而且还基于正被编码的数据中的先前调制的符号来补偿ISI。也就是说，存在相应的，可独立设置的校正值，该校正值被映射到从紧挨着的前一（相邻）符号n-1到当前（目标）符号的至少每个可能的转换）。下表中示出了由预补偿器28提供的映射的实例。

符号n	转换 （符号n-1到符号n）	表示符号n的标称占空比D （如来自编码器6的编码信号所显现的）	经校正的占空比k(n-1, n)∙D(n)	预补偿器28应用的校正k
					-1	0 → -1	0.700	0.683	0.976
-1	½ → -1	0.700	0.687	0.981
					-1	1 → -1	0.700	0.690	0.986
-0.5	0 → - ½	0.750	0.702	0.936
					-0.5	1 → - ½	0.750	0.789	1.052
0	-1 → 0	0.800	0.708	0.885
					0	-½→ 0	0.800	0.799	0.999
0	0 → 0	0.800	0.802	1.003
					0	½ → 0	0.800	0.797	0.996
0	1 → 0	0.800	0.907	1.134
					0.5	-1 → ½	0.850	0.805	0.947
0.5	-1 → ½	0.850	0.921	1.084
					1	-1 → 1	0.900	0.932	1.036
1	-½ → 1	0.900	0.936	1.040
					1	0 → 1	0.900	0.930	1.033

校正k可以用任何合适的术语来定义，例如，它可以是乘法因子，使得预补偿器28将k(n-1,n)∙D(n)输出到PWM块30，或者它可以是加法偏移，使得预补偿器28将D(n)+k(n-1,n)输出到PWM块30。然后，PWM块30使用这些补偿的符号电平来创建驱动信号，利用该驱动信号控制开关元件22的开关驱动器32。

注意根据任何给定的编码方案，一些逻辑转换不一定总是可能的：例如，三元曼彻斯特方案有五个符号，但在典型的应用中只有十五种可能的转换（例如1→1，或-1/2→+1/2在三元曼彻斯特中不会发生）。在某些情况下，三元曼彻斯特可能涉及多达十九种可能的转换，但数量仍然限制为少于抽象数学排列的总数。当空闲周期符号的数目配置成零时发生四个附加转换，所以结尾+/- 1/2数据包符号紧跟着下一个数据包的前导+/- 1/2符号。因此三元曼彻斯特的绝对最大转换数量是十九，但实际上在数据包之间采用非零空闲周期的应用中，最大值为15。

在实施例中，可以在驱动器16和能量存储元件21之间并联连接，即在驱动器16的第一端子和第二端子之间并联连接提供辅助电源模块34。基于此，它被布置成使用少量的由LED驱动器16传送的电力为上述功能块26、6、28、30、32中的任何一个、多个或全部供电。LED驱动器16无论如何将包含辅助电源34以为其内部部件供电。如果功率预算充足，则可以从LED驱动器的辅助电源为ISI预补偿调制器的功能块供电。然而，这不是必需的，并且在可替换的实施例中可以使用单独的电源；例如经由附加的通信或连接端口（例如，用于经由DALI通信进行控制）。

还要注意的是，编码器6、消息源26和预补偿器28中的任何一个、一些或全部可以是或不是与调制器20块相同的改装的附加件单元的内置部件，其还至少包括开关元件22、开关驱动器32和PWM模块30以及可选的辅助电源34（可替换地电源34可以是驱动器16的预先存在的部件或者可以使用单独的电源）。作为另一种可替换的方案，调制器20可以是LED驱动器16的内置部件，但预补偿器28可以是调制器20的改装的附加件单元。或者在又一些可替换的实施例中，没有任何上述部件需要以附加件单元的形式来实现，并且替代地可以是LED驱动器16的内置部件。

在实施例中，预补偿器28、编码器6和消息源26中的任何一个、多个或全部可以以存储在计算机可读存储介质上、并且被布置成在一个或多个处理器上运行的软件的形式实现；或者可替换地，这些中的任何一个、多个或全部可以以专用硬件电路、或者可配置或可重配置电路、或者以硬件和软件的组合来实现。

通过实施的任何方式，通过比较以下内容来确定要由预补偿器28应用的校正k：（a）流过LED光源8的电流的标称（理想化）电平，其应理想地用于表示不同的符号电平以便在没有ISI的情况下进行通信，以及（b）在仿真中或基于工作期间的实际反馈观察到的与这些标称电平相对应的观测电平。由于每个符号的补偿将取决于先前的（时间上相邻的）符号，因此对每个不同的可能的转换进行单独的观察和比较。参见例如下表。

符号n	转换 （符号n-1到符号n）	表示符号n的标称电流水平（平均驱动器电流的百分数）这是参考	观测电流水平	误差e
					-1	0 → -1	0.875	0.919	-0.044
-1	½ → -1	0.875	0.903	-0.028
					-1	1 → -1	0.875	0.888	-0.013
-0.5	0 → - ½	0.938	0.960	-0.023
					-0.5	1 → - ½	0.938	0.925	0.012
0	-1 → 0	1.000	1.039	-0.039
					0	-½ → 0	1.000	1.015	-0.015
0	0 → 0	1.000	0.997	0.003
					0	½ → 0	1.000	0.980	0.020
0	1 → 0	1.000	0.961	0.039
					0.5	-1 → ½	1.063	1.075	-0.013
0.5	-1 → ½	1.063	1.031	0.031
					1	-1 → 1	1.125	1.105	0.020
1	-½ → 1	1.125	1.086	0.039
					1	0 → 1	1.125	1.068	0.057

这是包含十五种转换的编码光信号的实例。在某些小众（niche）情况下，多达十九种转换是可能的（在每个数据包以+/- 1/2开始或结束、但数据包间空闲周期配置成零来打包数据的情况下-参见上面先前的解释）。

误差e是表示给定符号的标称电流水平与该符号的观测电流水平之差（作为转换成该符号的转换的函数）。然后可以将由预补偿器28应用的补偿k确定为e的函数。例如，这可以是乘法关系，例如k(n-1,n)=α·e(n-1,n)；或诸如k(n-1,n)= e(n-1,n)+α的加法关系；其中α是常数。在实施例中，可以基于比例-积分（PI）控制回路-即基于当前误差和过去误差的总和来测量误差e。在这种情况下，α成为一个积分器部分，随着时间的推移收敛，使得每个转换的稳态误差变为零。

注意：这里术语“观测”用于与纯理论分析计算相对照；并且它可以指仿真观测、实验观测或实际工作期间采用的动态测量观测。还要注意的是，观测值可以基于在符号间隔的整个持续时间内的一个或多个不同时刻，即可以基于每个符号仅一个或多个单独的观测。在多次观测的情况下，这些观测可以根据任何合适的公式进行组合，例如平均（可选地基于加权函数）。

在实施例中，观测到的电流水平不是通过观测“现场”工作的调制器20实例而是通过发射器系统（驱动器16、调制器20和LED 8）的仿真来确定的。仿真使用闭环反馈来磨合(hone in on)修正k(n-1,n)集合。作为第一次迭代，它产生第一误差e(n-1,n)集合，并且使用这些误差来产生第一补偿值k(n-1,n)集合。然后基于在第一次迭代中经补偿的符号电平产生新的误差e集合，并且使用这些误差产生第二补偿值k集合，依此类推到两次以上或更多次迭代。在该（或者一个）工作阶段之前-例如在设计阶段、制造阶段或作为发射器2或调制器20的调试或校准阶段的一部分-即，当调制器20或发射器2未被使用时，但在其将被使用的阶段之前，将所得到的补偿值k编程到预补偿器28中。此后，包括其调制器20的发射器2仅以开环配置工作（不反馈误差），但是使用基于仿真阶段预编程的预补偿符号电平。

可替换地或附加地，可以通过在发射器2中包括测量电路36来校正发射器系统（包括驱动器16、调制器20和LED 8）的动态的偏差，以便测量实际调制输出，从而形成闭环控制回路。测量电路36连接在与LED光源8的LED相同的电流路径中，即与它们串联，并且被配置成测量沿着该路径流动的电流。因此，在发射器2中的调制器20的工作期间，即当发射器2实际上被用于“现场”发射编码光时，测量电路36被布置成动态地测量流过LED 8的电流，并将该测量结果馈送回补偿器块28。补偿块28使用来自测量电路36的测量结果来将不同符号电平的第一观测值集合收集在一起，包括可能转换到该符号电平的每个可能的转换的相应值。基于此，它因此测量对应的误差e(n-1,n)集合，根据该误差集合它沿着关于以上所示的表中所讨论的行计算第一补偿值k(n-1,n)集合。然后，随着调制器20继续工作以使用新的经补偿的符号电平来发射更多数据，其继续使用测量电路36来收集新的误差e集合并使用它们来产生第二补偿值k集合，依此类推到两次以上或更多次迭代，并且在在实施例中在发射器系统的整个工作过程中持续。控制回路可以设计成使得转换中的稳态误差在（短）时间内收敛到零。注：上面提到的“第一”误差集合不一定必须是初始集合，而是可以仅是在测量阶段期间获得的第一集合-可选地，在实施例中，第一集合可以是补偿值的初始预定集合（在测量之前预先确定的可能是很好的初始猜测）的迭代。

如同预补偿模块28一样，测量电路36可以是与调制器20相同的可改装的附加件单元的一部分。或者可替换地，如果调制器20不是以附加件单元改装，而是驱动器16的现有的整体部分，则预补偿模块28和测量电路36仍然可以在改装到调制器20的单独的、可改装的附加件单元中实现。或者作为另一替代方案，所有调制器20、预补偿器28和测量电路36可以简单地全部是驱动器16的整体部分。

将理解的是，上述实施例仅以实例的方式进行了描述。

例如，在上面的实例中，补偿k仅取决于当前符号n和前一符号n-1。事实上，可以通过也考虑较旧的符号（n-2到n-N）的影响来进一步扩展补偿，其中N表示其历史被包括在计算k中的符号的总数。由于要补偿的符号组合的更大数量，这种扩展的补偿会增加补偿复杂度。另一方面，仅基于一个先前符号的补偿仅部分地校正ISI，但与基于较长历史符号转换的ISI补偿相比使用更少的资源。此外，发明人已经发现，如果所考虑的先前符号的数量增加到1以上，则补偿的益处迅速变小。

此外，本公开的适用性不限于三元曼彻斯特，并且在其他实施例中可以使用其他编码方案，例如，常规（二进制）曼彻斯特或其他线路码，例如非归零（NRZ）。任何编码方案都可能遭受符号间干扰的问题，并且任何调制器或发射器系统都可能有意或无意地存储能量，使得ISI的量取决于一个或多个过去转换成所表示的当前符号的转换的历史。因此，本公开背后的原理可适用于任何编码方案。

此外，本公开的适用性不限于PWM，并且通常本文的教导可应用于其中输入信号的某些其他属性（图3的实例中的开关22的输入）被调制以对符号进行编码的其他调制机制。例如可以使用振幅调制，其也可以影响信号能量并因此影响由电路的能量存储部件（例如图3的实例中的21）从一个符号到下一个符号存储和释放的能量的量。在这种情况下，要补偿的输入水平（输入信号的等级）是振幅水平而不是占空比。

在另一个实例中，可以使用脉冲位置调制。例如“低”符号由符号周期内的较早脉冲表示，而“高”值由相同形状、但在符号周期内具有较晚的计时偏移的脉冲表示（反之亦然）。在这种情况下，被调制的属性是输入信号中脉冲的时间偏移，并且用于表示符号的不同输入水平（等级）是定时偏移的不同离散值。上述技术在此也是适用的，因为例如晚脉冲跟随早脉冲与早脉冲跟随晚脉冲将（例如在电容器21中）创建不同的“能量记忆”，并因此产生失真量将再次取决于信道符号，并因此取决于用户数据。

此外，尽管以上根据基于LED的光源8进行了描述，但是这不是限制性的，并且通常可以使用其他类型的光源来生成编码光，例如，灯丝灯泡。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项目的功能。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施这一纯粹事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，诸如与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种控制从编码器（6）向调制器（20）供应输入信号的方法，其中通过根据编码方案将一系列符号调制到电流中，该一系列符号的每一个从离散的电流水平集合中选择，并且每个符号从输入信号的属性中的对应等级得到，所述输入信号引起对流过光源（8）的所述电流的调制，以便将数据嵌入到由光源发出的光中；其中所述方法包括：

对于所述编码方案所允许的从所述符号中的相邻前一个符号到所述符号中的当前一个符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，确定当前符号的电流水平的相应观测值；

对于所述多个逻辑转换中的每一个，确定相应观测值与电流水平的标称值集合中对应的一个值之间的关联误差；以及

基于所述多个逻辑转换中的每一个的相应误差，对所述输入信号中的对应等级应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个可能的逻辑转换是根据所述编码方案所允许的所有可能的转换。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法包括：

对于所述编码方案所允许的从所述符号中的前一个符号n-N到所述符号中的当前一个符号n的预定数量N个连续符号的子序列中的符号的多个可能组合中的每一个，确定当前符号n的电流水平的相应观测值；

对于所述多个组合中的每一个，确定相应观测值与对应的标称值之间的关联误差；以及

基于所述多个组合中的每一个的相应误差，对输入信号的对应等级应用相应的补偿，以便使对应的电流水平更接近对应的标称值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个组合是根据所述编码方案所允许的给定的逻辑转换的N个符号的所有可能的组合。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述电流是平均电流，并且所述调制器（20）使用脉宽调制来控制所述平均电流，并且其中输入信号中的所述属性是所述脉宽调制的占空比，输入信号的等级指示所述占空比的不同值。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述光源（8）是基于LED的光源。

7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：

基于调制器（20）的仿真，通过使用仿真产生观测值来执行确定观测值和确定误差的步骤；并且

在预补偿阶段执行应用补偿的步骤。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：

通过使用测量电路（36）来测量所述工作期间的观测值，在编码器（6）、调制器（2）和光源（8）的工作期间动态地执行确定观测值、确定误差和应用补偿的步骤。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：所述应用补偿的步骤包括在布置在编码器（6）和调制器（20）之间的补偿模块（28）中设置乘法校正因子或加法校正偏移，所述补偿模块（28）被布置成在输入信号输入到调制器之前调整输入信号的等级。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：

所述调制器（20）以光源（8）的驱动器（16）的可改装的附加件（20、28、36）来实现，光源本身不能够调制光以嵌入数据；

或者

所述调制器与驱动器一起是光源的预先存在的部件，但是所述补偿的应用通过调制器的可改装的附加件（28、36）来执行。

11. 用于控制从编码器（6）向调制器（20）供应输入信号的装置，其中通过根据编码方案将一系列符号调制到电流中，该一系列符号的每一个从离散的电流水平集合中选择，并且每个符号从输入信号的属性中的对应等级得到，所述输入信号引起对流过光源（8）的所述电流的调制，以便将数据嵌入到由光源发出的光中；其中所述装置包括：

测量电路（36），所述测量电路（36）被配置成对于所述编码方案所允许的从所述符号中的相邻前一个符号到所述符号中的当前一个符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，在调制器工作期间测量当前符号的电流水平的相应观测值；以及

补偿模块（28），所述补偿模块（28）被配置成对于所述多个逻辑转换中的每一个，确定相应观测值和电流水平的标称值集合中的对应一个值之间的关联误差；

其中所述补偿模块进一步配置成基于所述多个逻辑转换中的每一个的相应误差，对所述输入信号中的对应等级应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述装置采用光源（8）的驱动器（16）的可改装的附加件（20、28、36）的形式，其中光源本身不能够调制光以嵌入数据，所述附加件包括调制器（20）以及测量电路（36）和补偿模块（28）。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述调制器（20）集成到光源（8）的驱动器（16）中，并且所述装置采用调制器的可改装的附加件的形式。

14.根据权利要求11所述的装置，其中所述装置包括光源（8）的驱动器（16），并且所述调制器（20）、测量电路（36）和补偿模块（28）全都集成到所述驱动器中。

15.一种用于控制从编码器（6）向调制器（20）供应输入信号的计算机程序产品，其中通过根据编码方案将一系列符号调制到电流中，该一系列符号的每一个从离散的电流水平集合中选择，并且每个符号从输入信号的属性中的对应输入等级得到，输入信号引起对流过光源（8）的所述电流的调制，以便将数据嵌入到由光源发出的光中；其中所述计算机程序产品被体现在计算机可读存储介质上，并且被配置成当在一个或多个处理器上运行时执行以下操作：

对于所述编码方案所允许的从所述符号中的相邻前一个符号到所述符号中的当前一个符号的多个可能的逻辑转换中的每一个，确定当前符号的电流水平的相应观测值；

对于所述多个逻辑转换中的每一个，确定相应观测值与电流水平的标称值集合中相应的一个值之间的关联误差；以及

基于所述多个逻辑转换中的每一个的相应误差，对所述输入信号的对应等级应用相应的补偿，以便使所得到的电流水平更接近对应的标称值。