CN110168966A - 光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具 - Google Patents

光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具 Download PDF

Info

Publication number
CN110168966A
CN110168966A CN201980000436.1A CN201980000436A CN110168966A CN 110168966 A CN110168966 A CN 110168966A CN 201980000436 A CN201980000436 A CN 201980000436A CN 110168966 A CN110168966 A CN 110168966A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
control word
frequency
period
frequency signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980000436.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110168966B (zh
Inventor
李彦孚
修黎明
李鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Publication of CN110168966A publication Critical patent/CN110168966A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110168966B publication Critical patent/CN110168966B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04—Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/10—Distribution of clock signals, e.g. skew
    • G06F1/105—Distribution of clock signals, e.g. skew in which the distribution is at least partially optical
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/504—Laser transmitters using direct modulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04—Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/08—Clock generators with changeable or programmable clock frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

提供了一种光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具。该光通信驱动电路包括时钟电路和调制电路。时钟电路，被配置为以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号，所述时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，所述第一频率信号和所述第二频率信号具有不同的频率且基于所述初始频率信号生成；调制电路，被配置为采用所述时钟信号对光信号进行调制，得到调制光信号。

Description

光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具
技术领域
本公开涉及一种光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具。
背景技术
汽车技术这几年发展迅速，无人驾驶汽车更是当下的热点。要实现汽车的无人驾驶，首先要解决的就是汽车之间的通信问题。
光通信是汽车之间通信的一种重要方式，而对光信号的调制是光通信的重点。光信号的调制过程包括将待发送信息转换成时钟信号，然后采用时钟信号调制光信号，以使得在光信号中携带有待发送信息的内容。
发明内容
本公开实施例提供了一种光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具。
本公开至少一实施例提供了一种光通信驱动电路，包括：时钟电路，被配置为以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号，所述时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，所述第一频率信号和所述第二频率信号具有不同的频率且基于所述初始频率信号生成；调制电路，被配置为采用所述时钟电路输出的时钟信号对光信号进行调制，得到调制光信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述时钟电路，包括：控制子电路，被配置为根据所述待发送信息产生控制字序列，所述控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字；处理子电路，被配置为基于所述初始频率信号的频率和所述控制子电路产生的所述控制字序列中的第一控制字得到所述第一频率信号，基于所述初始频率信号的频率和所述控制子电路产生的所述控制字序列中的第二控制字得到所述第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述控制子电路，被配置为基于比特与控制字的对应关系，按照所述待发送信息中比特的顺序依次选取与所述待发送信息中各个比特对应的控制字，得到所述控制字序列。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述控制子电路，被配置为按照通信模式选择相应的比特与控制字的对应关系，在不同的所述通信模式下，所述比特与控制字的对应关系至少部分不相同。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述处理子电路，包括：分频器，被配置为根据所述初始频率信号产生K个相位均匀间隔的信号，K为大于2的整数；频率合成器，被配置为基于所述分频器产生的K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字产生所述第一频率信号，基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字产生所述第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述频率合成器，被配置为基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，并基于所述第一周期信号和所述第二周期信号生成所述第一频率信号；基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，并基于所述第三周期信号和所述第四周期信号生成所述第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述频率合成器，被配置为按照如下公式生成所述第一周期信号、所述第二周期信号、所述第三周期信号和所述第四周期信号：TA＝I*Δ，TB＝(I+1)*Δ，TC＝J*Δ，TD＝(J+1)*Δ，所述Δ为K个相位均匀间隔的信号中的任意两个相邻信号之间的相位差，I为所述第一控制字中的整数部分，J为所述第二控制字中的整数部分，TA为所述第一周期信号，TB为所述第二周期信号，TC为所述第三周期信号，TD为所述第四周期信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述频率合成器，被配置为按照如下公式生成所述第一频率信号和所述第二频率信号：TTAF1＝(1-r)*TA+r*TB，TTAF2＝(1-s)*TC+s*TD，其中，TTAF1为所述第一频率信号的周期，r为所述第一控制字中的小数部分，0≤r<1，TTAF2为所述第二频率信号的周期，s为所述第二控制字中的小数部分，0≤s<1。
本公开至少一实施例提供了光通信发送端，所述光通信发送端包括发光单元和如前任一项所述光通信驱动电路，所述光通信驱动电路被配置为对所述发光单元产生的光信号进行调制，得到调制光信号。
本公开至少一实施例提供了一种光通信系统，所述系统包括发送端和接收端，所述发送端为如前任一项所述光通信发送端。
本公开至少一实施例提供了一种交通工具，所述交通工具包括如前任一项所述光通信发送端。
本公开至少一实施例提供了一种光通信驱动方法，包括：以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号，所述时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，所述第一频率信号和所述第二频率信号具有不同的频率且基于所述初始频率信号生成；采用所述时钟信号对光信号进行调制，得到调制光信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号，包括：根据所述待发送信息产生控制字序列，所述控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字；基于所述初始频率信号的频率和所述第一控制字得到所述第一频率信号，基于所述初始频率信号的频率和所述第二控制字得到所述第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述根据所述待发送信息产生控制字，包括：基于比特与控制字的对应关系，按照所述待发送信息中比特的顺序依次选取与所述待发送信息中各个比特对应的控制字，得到所述控制字序列。
在本公开实施例的一种实现方式中，在所述基于比特与控制字的对应关系，按照所述待发送信息中比特的顺序依次选取与所述待发送信息中各个比特对应的控制字之前，所述根据所述待发送信息产生控制字序列，还包括：按照通信模式选择相应的比特与控制字的对应关系，在不同的所述通信模式下，所述比特与控制字的对应关系至少部分不相同。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述基于所述初始频率信号的频率和所述第一控制字得到所述第一频率信号，基于所述初始频率信号的频率和所述第二控制字得到所述第二频率信号，包括：根据所述初始频率信号产生K个相位均匀间隔的信号，K为大于2的整数；基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字产生所述第一频率信号，基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字产生所述第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字产生所述第一频率信号，基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字产生所述第二频率信号，包括：基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，并基于所述第一周期信号和所述第二周期信号生成所述第一频率信号；基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，并基于所述第三周期信号和所述第四周期信号生成所述第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，包括：按照如下公式生成所述第一周期信号、所述第二周期信号、所述第三周期信号和所述第四周期信号：TA＝I*Δ，TB＝(I+1)*Δ，TC＝J*Δ，TD＝(J+1)*Δ，所述Δ为K个相位均匀间隔的信号中的任意两个相邻信号之间的相位差，I为所述第一控制字中的整数部分，J为所述第二控制字中的整数部分，TA为所述第一周期信号，TB为所述第二周期信号，TC为所述第三周期信号，TD为所述第四周期信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述基于所述第一周期信号和所述第二周期信号生成所述第一频率信号，基于所述第三周期信号和所述第四周期信号生成所述第二频率信号，包括：按照如下公式生成所述第一频率信号和所述第二频率信号：TTAF1＝(1-r)*TA+r*TB，TTAF2＝(1-s)*TC+s*TD，其中，TTAF1为所述第一频率信号的周期，r为所述第一控制字中的小数部分，0≤r<1，TTAF2为所述第二频率信号的周期，s为所述第二控制字中的小数部分，0≤s<1。
附图说明
图1为常规技术中FSK的硬件实现示意图；
图2为采用图1所示的FSK硬件结构产生的时钟信号的波形图；
图3示出了本公开实施例提供的一种光通信驱动电路的结构示意图；
图4为采用图3中的时钟电路产生的时钟信号的波形图；
图5示出了本公开实施例提供的一种时钟电路的结构示意图
图6示出了本公开实施例提供的一种处理子电路的结构示意图；
图7为采用图6中的分频器产生的K个相位均匀间隔的信号的波形图；
图8为采用TAF-DPS频率合成器进行时钟信号合成的原理示意图；
图9为本公开提供的一种TAF-DPS频率合成器的结构示意图；
图10示出了本公开实施例提供的一种光通信发送端的结构示意图；
图11示出了本公开实施例提供的一种光通信系统的结构示意图；
图12示出了本公开实施例提供的一种交通工具间通信的示意图；
图13示出了本公开实施例提供的另一种交通工具间通信的示意图；
图14示出了本公开实施例提供的一种光通信驱动方法的流程图；
图15示出了本公开实施例提供的一种光通信驱动方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开的原理和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
二进制频移键控(Frequency-shift keying，FSK)技术能够实现前述将待发送信息转换成时钟信号的过程，且产生的时钟信号的抗噪声与抗衰减的性能较好。在FSK技术中，待发送信息的比特0和1分别采用两个频率不同的频率信号中相应周期的波形进行表示。例如比特0选择第一频率信号中2个周期的波形表示，比特1选择第二频率信号中的3个周期的波形表示，从而通过采用不同周期数、不同频率的波形来分别代表比特0和1。需要说明的是，这里的第一频率信号中2个周期的波形和第二频率信号中的3个周期的波形占用的时间周期相等，这样接收端能够准确解调出待发送信息。
图1为常规技术中FSK的硬件实现示意图。参见图1，FSK通过将两路频率信号f1、f2分别送入两个门电路11、12的输入端，通过待发送信息的模拟信号{ak}以及该模拟信号倒相后的信号{ak’}来分别控制两个门电路11、12进行波形选择，然后将两个门电路11、12的输出通过加法器13相加，得到输出信号et，也即时钟信号。前述频率信号是指周期性的高低电平信号。
上述过程中，两路频率信号f1、f2中有一路信号f2需要通过待发送信息的模拟信号倒相后的信号{ak’}来控制，导致该路门电路12的输出相对于另一路门电路11的输出存在延迟，容易造成一个时间周期内的波形数量出现误差，最终导致接收端无法正确解调出数据信息，造成通信误码。前述时间周期为预定长度的一段时间。
图2为采用图1所示的FSK硬件结构产生的时钟信号的波形图。参见图2，比特0对应图中的虚线部分，比特1对应图中的实线部分，可以看出实线部分和虚线部分之间存在明显延迟，即图2中Δt所示出的部分，该延迟造成一个时间周期内的波形数量可能出现误差。
图3示出了本公开实施例提供的一种光通信驱动电路的结构示意图。参见图3，该光通信驱动电路应用于光通信发送端，包括时钟电路200和调制电路300。时钟电路200的输入端的输入为一路初始频率信号，时钟电路200的控制端的输入为待发送信息对应的模拟信号，时钟电路200的输出端连接调制电路300的输入端，调制电路300的输出端连接光通信发送端中的发光单元100的控制端。
时钟电路200被配置为以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号，时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，第一频率信号和第二频率信号具有不同的频率且基于初始频率信号生成。调制电路300被配置为采用时钟电路200输出的时钟信号对光信号进行调制操作。该光信号由发光单元100产生，通过对光信号进行调制，得到调制光信号，例如光脉冲信号。
在该光通信驱动电路中，采用时钟电路产生时钟信号，所产生的时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，第一频率信号和第二频率信号虽然具有不同的频率，但都是基于初始频率信号生成的，也就是说该时钟电路采用一路初始频率信号作为输入，同时配合待发送信息进行控制，即可输出时钟信号。在该时钟电路产生时钟信号时，由于只采用一路初始频率信号作为输入，然后通过待发送信息的控制交替产生第一频率信号和第二频率信号，所以无需进行待发送信息的模拟信号倒相，并通过待发送信息的模拟信号和倒相后的信号来对两路频率信号进行波形选择产生时钟信号，避免了由于进行待发送信息的模拟信号倒相、通过倒相后的信号进行波形选择等过程造成的输出延迟，避免了由于输出延迟带来的误码，提高了通信质量。另外，由于本公开提供的方案产生的时钟信号没有上述延迟，因此可以采用更小的时间周期来表示待发送信息中的比特，可以提高数据传输速率。
示例性地，参见图3，时钟电路200采用初始频率信号fi作为输入信号，在待发送信息的模拟信号{ak}的控制下，输出时钟信号et。
可选地，初始频率信号可以采用压控振荡器产生，例如采用电感电容压控振荡器(LC Voltage Controlled Oscillator，LCVCO)作为振源产生上述初始频率信号。也即，该光通信驱动电路还可以包括压控振荡器，压控振荡器的输出端与时钟电路200的输入端电连接。
待发送信息可以由配置光通信发送端的设备产生，例如该光通信发送端为汽车上的光通信发送端时，则该待发送信息可以由汽车的行车电脑产生，汽车的行车电脑产生的待发送信息可以为一模拟信号，可以直接输出给时钟电路200。
在本实施例中，时钟信号是以初始频率信号作为基准生成的，也即，在本公开实施例中，时钟信号中对应待发送信息中比特0的部分(第一频率信号)的频率是与初始频率信号的频率成比例的，时钟信号中对应待发送信息中比特1的部分(第二频率信号)的频率也是与初始频率信号的频率成比例的，且第一频率信号的频率和第二频率信号的频率与初始频率信号的频率所成的比例不同。这一点，与常规技术中时钟信号中对应待发送信息中比特0的部分的频率和比特1的部分的频率分别与两路频率信号的频率成比例不同。这里，成比例是指将时钟信号的频率乘以一个数值即可得到第一频率信号或第二频率信号，且该数值为整数或有限小数。
示例性地，发光单元100可以为激光器，激光器产生的激光具有单色性好、亮度高等优点，非常适合作为光通信的光源。
相应地，调制电路300则为激光调制器，用以对激光器产生的激光进行调制，得到调制激光信号。激光调制器可以通过时钟信号的高低电平来控制激光的通断，从而产生激光脉冲信号，该激光脉冲信号也即前述调制激光信号，携带有前述待发送信息。
图4为采用图3中的时钟电路产生的时钟信号的波形图。参见图4，比特0对应图中的虚线部分，比特1对应图中的实线部分，可以看出实线部分和虚线部分之间不存在延迟，进而避免了由于延迟带来的误码。另外，在图4和图2提供的波形图中，表示比特1的信号的频率均为f1，表示比特0的信号的频率均为f2，可以看出在图2中，比特1用3个周期的f1波形表示，比特0用2个周期的f2波形表示；而在图4中，比特1用2个周期的f1波形表示，比特0用1个周期的f2波形表示，故采用图3中的时钟电路产生的时钟信号在表示待发送信息中的单个比特时，所占的时间周期更小，那么在传输相同数据量的情况下，传输时间变短。也即本公开提供的光通信驱动电路可以让传输的时间变短，也即传输带宽变宽。
图5示出了本公开实施例提供的一种时钟电路的结构示意图。参见图5，时钟电路200可以包括：
控制子电路201被配置为根据待发送信息产生控制字序列，控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字；
处理子电路202被配置为基于初始频率信号的频率和控制子电路201产生的控制字序列中的第一控制字得到第一频率信号，基于初始频率信号的频率和控制子电路201产生的控制字序列中的第二控制字得到第二频率信号。
示例性地，处理子电路202被配置为输出频率等于初始频率信号的频率除以控制字的时钟信号，时钟信号中的第一频率信号的频率等于初始频率信号的频率除以第一控制字，时钟信号中的第二频率信号的频率等于初始频率信号的频率除以第二控制字。
这里，控制字序列是指用来控制时钟信号的频率的一路信号，控制字序列根据待发送信息产生，这样，在接收端可以通过解调接收到的信号还原出待发送信息。
由于时钟电路产生的时钟信号的频率等于初始频率信号的频率除以控制字，所以可以通过控制控制字来实现任意频率的时钟信号的产生。而现有技术中，时钟信号的频率是固定的，本公开相比现有技术丰富了时钟信号的多样性。另外，控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字，时钟信号的频率等于初始频率信号的频率除以控制字，因此处理子电路202输出的时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号。
根据前文可知，待发送信息为一串二进制比特流，包含的都是二进制数比特0和比特1，所以如果直接采用待发送信息进行时钟信号的频率的控制，那么只能产生与比特0和1对应的两个频率，这两个频率是固定的。而采用了上述控制字后，可以将比特0和1映射到不同的控制字，也即不同的控制字序列中的第一控制字可以不同，不同的控制字序列中的第二控制字也可以不同，通过不同的控制字来选择不同的频率，实现不同频率的时钟信号的输出。
例如，时钟电路200输出的时钟信号的频率为fo，初始频率信号的频率为fi，控制字为F，则fo＝fi/F。根据上式可知，通过控制字可以精确地控制输出的时钟信号的频率。
在本公开实施例中，交替出现的第一控制字和第二控制字是对应于待发送信息中交替出现的比特0和比特1，这里的交替出现不限定于是一个0和一个1这样交替，可以是不限定数量的0和不限定数量的1交替，相应地，第一控制字和第二控制字也可以是不限定数量的第一控制字和不限定数量的第二控制字交替。例如，待发送信息为10011101，这里的0和1交替并没限定是1个0和1个1交替，也没有限定是一定数量的0和相同数量的1交替。
在本公开实施例的一种实现方式中，控制子电路201被配置为基于比特与控制字的对应关系，按照待发送信息中比特的顺序依次选取与待发送信息中各个比特对应的控制字，得到控制字序列。
按照这种方式选取预先设定好的控制字，使得时钟电路能够输出与控制字对应的且符合通信需求的频率的时钟信号。并且，由于存在上述对应关系，使得待发送信息中相同的比特在时钟信号中对应同样的波形，以保证接收端的正确解调。
例如，在该比特与控制字的对应关系中，比特0对应第一数值(也即控制字序列中的第一控制字)，比特1对应第二数值(也即控制字序列中的第二控制字)。控制子电路201按照待发送信息中比特的顺序依次选取对应的数值作为控制字，控制时钟信号的输出。如待发送信息中比特为10010，则控制子电路201依次选取第二数值、第一数值、第一数值、第二数值、第一数值对处理子电路202进行周期性地控制，以控制处理子电路202的输出。
控制子电路201可以包括至少两个控制字寄存器，用于存储上述控制字。当控制子电路201接收到待发送信息时，可以根据相应比特从寄存器中读取对应的控制字。上述比特与控制字的对应关系可以包括比特与寄存器地址的映射关系，如比特0映射到存储第一数值的寄存器的地址，比特1映射到存储第二数值的寄存器的地址。
在本公开实施例的一种实现方式中，控制子电路201被配置为按照通信模式选择相应的比特与控制字的对应关系，在不同的通信模式下，比特与控制字的对应关系至少部分不相同。
将控制字和通信模式关联起来，这样在通信过程中可以通过选择不同的模式，产生不同频率的时钟信号与对端(接收端)通信，通信更加灵活。
在上述实现方式中，比特是指二进制数的一位包含的信息，例如比特0或比特1。
例如，该光通信发送端可以具有3种通信模式，其中第一通信模式对应第一种比特与控制字的对应关系，第二通信模式对应第二种比特与控制字的对应关系，第三通信模式对应第三种比特与控制字的对应关系。示例性地，在第一种比特与控制字的对应关系中，比特0对应第一数值，比特1对应第二数值；示例性地，在第二种比特与控制字的对应关系中，比特0对应第三数值，比特1对应第四数值；示例性地，在第三种比特与控制字的对应关系中，比特0对应第三数值，比特1对应第五数值。可以看出，在第一通信模式和第二通信模式下，比特0对应的控制字不同，比特1对应的控制字也不同，也即在第一通信模式和第二通信模式中比特与控制字的对应关系完全不同；在第二通信模式和第三通信模式下，比特0对应的控制字相同，比特1对应的控制字不同，也即在第二通信模式和第三通信模式中比特与控制字的对应关系部分不同。
在该实现方式中，每种通信模式均对应一种比特与寄存器地址的映射关系，如在第一通信模式下，比特0映射到存储第一数值的寄存器的地址，比特1映射到存储第二数值的寄存器的地址；在第二通信模式下，比特0映射到存储第三数值的寄存器的地址，比特1映射到存储第四数值的寄存器的地址；在第三通信模式下，比特0映射到存储第三数值的寄存器的地址，比特1映射到存储第五数值的寄存器的地址。
在本公开实施例中，通信模式可以根据需要设置。例如，通信模式可以包括私密通信模式和开放通信模式。私密通信模式可以是在收发两端自定义设置而成的，只有收发两端能够同时用这种模式调制和解调数据信息；而开放通信模式可以是标准通信模式，任何发送端和接收端均可以采用该模式调制和解调数据信息。
需要说明的是，在光通信发送端采用上述通信模式中的一种进行信号调制时，相应地，接收端也要采用相同的通信模式进行信号的解调。例如，发送端采用第一通信模式选择控制字产生时钟信号，然后采用该时钟信号进行光调制，那么相应地，接收端也需要工作在第一通信模式下，按照该通信模式下的波形与数据比特的关系，解调得到数据信息(也即前述待发送信息)。
在发送端确定了各个比特对应的控制字，从而确定了各个比特对应的时钟信号中的波形的前提下，接收端接收到的信号的波形和比特之间的关系也是确定的。示例性地，可以将各个通信模式下的波形与数据比特的对应关系事先存储在接收端中，接收端在进行数据解调时，选择对应通信模式下的波形与数据比特的对应关系即可。
另外，在光通信过程中，发送端和接收端的通信模式可以通过协商决定，详细协商的方式本公开不做限定。
图6示出了本公开实施例提供的一种处理子电路的结构示意图。参见图6，处理子电路202包括分频器221和频率合成器222。分频器221的输入端的输入为一路初始频率信号，分频器221的输出端连接频率合成器222的输入端，频率合成器222的输出端连接调制电路300。
分频器221被配置为根据初始频率信号产生K个相位均匀间隔的信号，K为大于2的整数。频率合成器222被配置为基于分频器221产生的K个相位均匀间隔的信号和第一控制字产生第一频率信号，基于K个相位均匀间隔的信号和第二控制字产生第二频率信号，得到时钟信号。
在该实现方式中，处理子电路由2个部分组成，其中，分频器负责根据频率信号产生K个相位均匀间隔的信号，而频率合成器则负责根据K个相位均匀间隔的信号和控制字产生时钟信号。
图7为采用图6中的分频器产生的K个相位均匀间隔的信号的波形图。参见图7，任意两个信号的波形相同(即周期和幅度相同)，且K个信号的波形均匀排布，任意两个相邻的信号之间的相位差为基本时间单元Δ，K个信号的频率均为fi，K为大于1的整数。
在本公开实施例中，分频器221可以采用约翰逊计数器(Johnson Counter，或称扭环计数器)实现，以产生上述K个相位均匀间隔的信号。分频器221也可以采用环形行波振荡器(Rotary Traveling-Wave Oscillator，RTWO)实现，这是一种基于传输线的时钟生成技术，可以很方便的产生上述K个相位均匀间隔的信号。除此之外，分频器221还可以通过差分锁存器来实现，产生上述K个相位均匀间隔的信号。
在本公开实施例中，频率合成器222可以为时间平均频率(Time AverageFrequency，TAF)直接周期合成(Direct Period Synthesis，DPS)频率合成器，这里TAF是指在一个固定的时间周期里，不同宽度的波形的数量，示例性地，在本公开实施例中，利用TAF技术在一个时间周期里采用波形数量来表示光信号携带的数据是0还是1，例如将待发送信息中的比特0和1分别映射为同一时间周期里的2个波形和3个波形。
在本公开实施例的一种实现方式中，频率合成器222被配置为基于K个相位均匀间隔的信号和第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，并基于第一周期信号和第二周期信号生成第一频率信号；基于K个相位均匀间隔的信号和第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，并基于第三周期信号和第四周期信号生成第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，频率合成器222，被配置为按照如下公式生成第一周期信号、第二周期信号、第三周期信号和第四周期信号：TA＝I*Δ，TB＝(I+1)*Δ，TC＝J*Δ，TD＝(J+1)*Δ，Δ为K个相位均匀间隔的信号中的任意两个相邻信号之间的相位差，I为第一控制字中的整数部分，J为第二控制字中的整数部分，TA为第一周期信号，TB为第二周期信号，TC为第三周期信号，TD为第四周期信号。
在本公开实施例中，控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字，第一控制字和第二控制字均可以为整数或小数，因此每个数值又可以拆分为整数部分和小数部分。例如，第一控制字为5.4，则整数部分为5，小数部分为0.4。再例如，第二控制字为6，则整数部分为6，小数部分为0。
在本公开实施例的一种实现方式中，频率合成器222，被配置为按照如下公式生成第一频率信号和第二频率信号：TTAF1＝(1-r)*TA+r*TB，TTAF2＝(1-s)*TC+s*TD，其中，TTAF1为第一频率信号的周期，r为第一控制字中的小数部分，0≤r<1，TTAF2为第二频率信号的周期，s为第二控制字中的小数部分，0≤s<1。
当第一控制字中的小数部分为0时，第一频率信号则只由TA一个周期信号构成；当第二控制字中的小数部分为0时，第二频率信号则只由TC一个周期信号构成。
图8为采用TAF-DPS频率合成器进行时钟信号合成的原理示意图。参见图8，该TAF-DPS频率合成器利用时间平均频率概念来合成输出时钟信号。下面以第一频率信号的合成为例进行说明：TAF-DPS频率合成器分别接收K个相位均匀间隔的信号和第一控制字。第一控制字F＝I+r，其中I是整数部分，r是小数部分；K个相位均匀间隔的信号中的任意两个相邻的信号之间的相位差为基本时间单元Δ。TAF-DPS频率合成器首先根据基本时间单元Δ和第一控制字F，构建两种不同的时钟周期TA和TB，TA＝I·Δ，TB＝(I+1)·Δ。之后，TAF-DPS频率合成器以两种时钟周期交错产生的方式生成第一频率信号，第一频率信号可以包括时钟周期TA和TB两部分。最终输出的第一频率信号的周期可以通过公式TTAF1＝(1-r)*TA+r*TB＝F*△算得，TA或者TB出现的概率由r的值来控制。假定用于产生r位数的硬件资源满足要求，那么该TAF-DPS频率合成器可以产生任何频率。此外，由于每个单独的脉冲都是直接生成的，所以输出第一频率信号可以立即改变。TAF-DPS频率合成器通过交替地生成第一频率信号和第二频率信号，实现时钟信号的输出。
图9为本公开提供的一种TAF-DPS频率合成器的结构示意图。参见图9，TAF-DPS频率合成器可以包括第一输入模块、第二输入模块23以及输出模块24。第一输入模块包括第一逻辑控制电路21、第二逻辑控制电路22。
参考图9，第二输入模块23包括第一K→1多路复用器231、第二K→1多路复用器232和2→1多路复用器233。第一K→1多路复用器231和第二K→1多路复用器232分别包括用于接收K个相位均匀间隔的信号的多个输入端、控制输入端和输出端。2→1多路复用器233包括控制输入端、输出端、用于接收第一K→1多路复用器231的输出的第一输入端和用于接收第二K→1多路复用器232的输出的第二输入端。
第一K→1多路复用器231的控制输入端在第一逻辑控制电路21的控制下，从K个相位均匀间隔的信号中选择输出信号，第二K→1多路复用器232的控制输入端在第二逻辑控制电路22的控制下，从K个相位均匀间隔的信号中选择输出信号。
2→1多路复用器233可以在第一时钟信号CLK1的上升沿时，选择来自第一K→1多路复用器231的第一输出信号和来自第二K→1多路复用器232的第二输出信号中的一个，作为2→1多路复用器233的输出信号。
参考图9，第一逻辑控制电路21包括第一加法器211、第一寄存器212和第二寄存器213。第二逻辑控制电路22包括第二加法器221、第三寄存器222和第四寄存器223。
第一加法器211可以将第一控制字F和第一寄存器212存储的最高有效位(mostsignificant bits，例如，5比特)相加，然后在第二时钟信号CLK2的上升沿时将相加结果保存到第一寄存器212中；或者，第一加法器211可以将第一控制字F和第一寄存器212存储的所有信息相加，然后在第二时钟信号CLK2的上升沿时将相加结果保存到第一寄存器212中。在下一个第二时钟信号CLK2的上升沿时，第一寄存器212存储的最高有效位将被存储到第二寄存器213中，并作为第一K→1多路复用器231的选择信号，用于从K个多相位输入信号中选择一个信号作为第一K→1多路复用器231的第一输出信号。
第二加法器221可以将第一控制字的一半F/2和第一寄存器212存储的最高有效位相加，然后在第二时钟信号CLK2的上升沿时将相加结果保存到第三寄存器222中。在下一个第一时钟信号CLK1的上升沿时，第三寄存器222存储的信息将被存储到第四寄存器223中，并作为第二K→1多路复用器223的选择信号，用于从K个多相位输入信号中选择一个信号作为第二K→1多路复用器223的第二输出信号。
参考图9，输出模块24包括触发电路。触发电路用于生成脉冲串。触发电路包括D触发器241、第一反相器242和第二反相器243。D触发器241包括数据输入端、用于接收来自2→1多路复用器233的输出端的输出的时钟输入端和用于输出第一时钟信号CLK1的输出端。第一反相器242包括用于接收第一时钟信号CLK1的输入端和用于输出信号到D触发器241的数据输入端的输出端。第二反相器243包括用于接收第一时钟信号CLK1的输入端和用于输出第二时钟信号CLK2的输出端。触发电路的输出端或第二反相器243的输出端可以作为TAF-DPS频率合成器的输出端，也即产生时钟信号。
第一时钟信号CLK1连接到2→1多路复用器233的控制输入端，第一反向器242的输出端连接到D触发器241的数据输入端。
可选地，该光通信驱动电路还可以包括滤波器，该滤波器连接在时钟电路200的输出端和调制电路300的输入端之间。该滤波器被配置为对时钟电路200输出的时钟信号进行滤波，然后输入到调制电路300中。
图10示出了本公开实施例提供的一种光通信发送端的结构示意图。参见图10，光通信发送端包括发光单元100和如图3所示的光通信驱动电路101，光通信驱动电路101被配置为对发光单元100产生的光信号进行调制，得到调制光信号。
图11示出了本公开实施例提供的一种光通信系统的结构示意图。参见图11，系统包括发送端10和接收端20，该发送端10为如图10所示的光通信发送端。
在本公开实施例中，接收端20包括光电探测器200和解调器201，光电探测器200的输出端连接解调器201的输入端。光电探测器200被配置为接收光信号，并将光信号转换为电信号；解调器201被配置为从电信号中解调出数据信息，也即发送端的待发送信息。
可选地，该接收端20还可以包括放大器，该放大器连接在光电探测器的输出端和调制电路的输入端之间。该放大器被配置为对光电探测器输出的电信号进行放大，使得输入到解调器中的电信号足够大，进而能够准确解调出数据信息。
在本公开实施例的一种实现方式中，光电探测器200可以为光电二极管，例如雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)。
在本公开实施例的一种实现方式中，解调器在解调时，要采用与发送端相同的通信模式进行信号的解调。例如，发送端采用第一通信模式选择控制字产生时钟信号，然后采用该时钟信号进行光调制，那么相应地，解调器也需要工作在第一通信模式下，按照该通信模式下的波形与数据比特的关系，解调得到数据信息(也即前述待发送信息)。示例性地，各个通信模式下的波形与数据比特的关系可以事先存储在解调器中。
当上述光通信系统应用在交通工具上时，如图11所示，发送端10的输入端与行车电脑00的输出端电连接，接收端20的输出端与行车电脑00的输入端电连接。行车电脑00向发送端10发送待发送信息，发送端10通过光信号将该待发送信息发送到接收端20连接的行车电脑00。图11中两个行车电脑00分别位于不同的交通工具上。
本公开至少一实施例提供了一种交通工具，交通工具包括如图10所示的光通信发送端。
在交通工具中，光通信发送端接收到的待发送信息可以由交通工具中的控制电脑(如行车电脑)提供。
在本公开实施例中，交通工具还包括一接收端，该接收端可以为如图10所示的光通信系统中的接收端，用于接收光信号，并将光信号转换为电信号，然后从电信号中解调出数据信息。接收端解调出的数据信息可以输出给交通工具中的控制电脑。
在本公开实施例中，该光通信发送端和接收端可以设置在交通工具的头部或尾部。
以汽车为例，在汽车的头部可以同时设置光通信的发送端和接收端，以通过汽车头部的发送端和接收端与其他汽车通信。在汽车的尾部也可以同时设置光通信的发送端和接收端，以通过汽车尾部的发送端和接收端与其他汽车通信。当然除了设置在头部和尾部外，光通信的发送端和接收端还可以设置在汽车的其他部位，本公开对此不做限制。
由于在交通工具的头部和尾部都可以设置光通信的发送端和接收端，因此，交通工具可以有如下两种通信方式，下面结合图12和图13对这两种通信方式进行说明。
图12示出了本公开实施例提供的一种交通工具间通信的示意图。参见图12，两个交通工具相向行驶(会车)时，两个交通工具均通过设置在头部的发送端和接收端与对方进行光通信。
图13示出了本公开实施例提供的另一种交通工具间通信的示意图。参见图13，两个交通工具同向行驶时，位于后方的交通工具通过设置在头部的发送端和接收端与位于前方的交通工具通过设置在尾部的发送端和接收端进行光通信。
在本公开实施例中，前述交通工具包括但不限于汽车，还可以是飞机、火车等其他交通工具。
图14示出了本公开实施例提供的一种光通信驱动方法的流程图。该方法可以由图3所示的光通信驱动电路执行，参见图14，该方法的步骤包括：
步骤301：以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号。
时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，第一频率信号和第二频率信号具有不同的频率且基于初始频率信号生成。
在本公开实施例中，初始频率信号可以采用还可以使用压控振荡器产生，例如采用电感电容压控振荡器(LCVCO)作为振源产生上述初始频率信号。
该步骤301可以由图3所示的光通信驱动电路中的时钟电路执行。
步骤302：采用时钟信号对光信号进行调制，得到调制光信号。
在本公开实施例中，光信号可以为激光器产生的激光，激光具有单色性好、亮度高等优点，非常适合作为光通信的光源。
相应地，采用时钟信号对光信号进行调制则为，对激光器产生的激光进行调制，得到调制激光信号。例如，可以通过时钟信号的高低电平来控制激光器的开关，从而产生激光脉冲信号，该激光脉冲信号也即前述调制激光信号，携带有前述待发送信息。
该步骤302可以由图3所示的光通信驱动电路中的调制电路执行。
在该光通信驱动方法中，产生的时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，第一频率信号和第二频率信号虽然具有不同的频率，但都是基于初始频率信号生成的，也就是说采用一路初始频率信号作为输入，同时配合待发送信息进行控制，即可输出时钟信号。在产生该时钟信号时，由于只采用一路初始频率信号作为输入，然后通过待发送信息的控制交替产生第一频率信号和第二频率信号，所以无需进行待发送信息的模拟信号倒相，并通过待发送信息的模拟信号和倒相后的信号来对两路频率信号进行波形选择产生时钟信号，避免了由于进行待发送信息的模拟信号倒相、通过倒相后的信号进行波形选择等过程造成的输出延迟，避免了由于输出延迟带来的误码，提高了通信质量。另外，由于本公开提供的方案产生的时钟信号没有上述延迟，因此可以采用更小的时间周期来表示待发送信息中的比特，可以提高数据传输速率。
图15示出了本公开实施例提供的一种光通信驱动方法的流程图。该方法可以由图3所示的光通信驱动电路执行，参见图15，该方法的步骤包括：
步骤401：根据待发送信息产生控制字序列，控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字。
在本公开实施例的一种实现方式中，根据待发送信息产生控制字序列，控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字，包括：基于比特与控制字的对应关系，按照待发送信息中比特的顺序依次选取与待发送信息中各个比特对应的控制字，得到控制字序列。
按照这种方式选取预先设定好的控制字，使得时钟电路能够输出与控制字对应的且符合通信需求的频率的时钟信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，在基于比特与控制字的对应关系，按照待发送信息中比特的顺序依次选取与待发送信息中各个比特对应的控制字之前，根据待发送信息产生控制字序列，还包括：按照通信模式选择相应的比特与控制字的对应关系，在不同的通信模式下，比特与控制字的对应关系至少部分不相同。
将控制字的大小和通信模式关联起来，这样在通信过程中可以通过选择不同的模式，产生不同频率的时钟信号与对端通信，通信更加灵活。例如，可以通过不同频率的时钟信号选择在私密通信模式或开放通信模式下进行光通信。
步骤402：基于初始频率信号的频率和第一控制字得到第一频率信号，基于初始频率信号的频率和第二控制字得到第二频率信号。
时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，第一频率信号和第二频率信号具有不同的频率且基于初始频率信号生成。时钟信号中的第一频率信号的频率等于初始频率信号的频率除以第一控制字，时钟信号中的第二频率信号的频率等于初始频率信号的频率除以第二控制字。
在本公开实施例中，初始频率信号可以采用还可以使用压控振荡器产生，例如采用电感电容压控振荡器(LCVCO)作为振源产生上述初始频率信号。
通过步骤401和402实现了以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号。该步骤401和402可以由图3所示的光通信驱动电路中的时钟电路执行。
由于这里产生的时钟信号的频率等于初始频率信号的频率除以控制字，所以可以通过控制控制字来实现任意频率的时钟信号的产生。而现有技术中，时钟信号的频率是固定的，本公开相比现有技术丰富了时钟信号的多样性。另外，控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字，时钟信号的频率等于初始频率信号的频率除以控制字，因此输出的时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，基于初始频率信号的频率和第一控制字得到第一频率信号，基于初始频率信号的频率和第二控制字得到第二频率信号，包括：根据初始频率信号产生K个相位均匀间隔的信号，K为大于2的整数；基于K个相位均匀间隔的信号和第一控制字产生第一频率信号，基于K个相位均匀间隔的信号和第二控制字产生第二频率信号。
在该实现方式中，时钟电路由2个部分组成，其中，分频器负责根据频率信号产生K个相位均匀间隔的信号，而频率合成器则负责根据K个相位均匀间隔的信号和控制字产生时钟信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，基于K个相位均匀间隔的信号和第一控制字产生第一频率信号，基于K个相位均匀间隔的信号和第二控制字产生第二频率信号，包括：基于K个相位均匀间隔的信号和第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，并基于第一周期信号和第二周期信号生成第一频率信号；基于K个相位均匀间隔的信号和第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，并基于第三周期信号和第四周期信号生成第二频率信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，基于K个相位均匀间隔的信号和第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，基于K个相位均匀间隔的信号和第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，包括：
按照如下公式生成第一周期信号、第二周期信号、第三周期信号和第四周期信号：
TA＝I*Δ，TB＝(I+1)*Δ，TC＝J*Δ，TD＝(J+1)*Δ，Δ为K个相位均匀间隔的信号中的任意两个相邻信号之间的相位差，I为第一控制字中的整数部分，J为第二控制字中的整数部分，TA为第一周期信号，TB为第二周期信号，TC为第三周期信号，TD为第四周期信号。
在本公开实施例的一种实现方式中，基于第一周期信号和第二周期信号生成第一频率信号，基于第三周期信号和第四周期信号生成第二频率信号，包括：
按照如下公式生成第一频率信号和第二频率信号：
TTAF1＝(1-r)*TA+r*TB，TTAF2＝(1-s)*TC+s*TD，
其中，TTAF1为第一频率信号的周期，r为第一控制字中的小数部分，0≤r<1，TTAF2为第二频率信号的周期，s为第二控制字中的小数部分，0≤s<1。
步骤403：采用时钟信号对光信号进行调制，得到调制光信号。
在本公开实施例中，光信号可以为激光器产生的激光，激光具有单色性好、亮度高等优点，非常适合作为光通信的光源。
相应地，采用时钟信号对光信号进行调制则为，对激光器产生的激光进行调制，得到调制激光信号。例如，可以通过时钟信号的高低电平来控制激光的通断，从而产生激光脉冲信号，该激光脉冲信号也即前述调制激光信号，携带有前述待发送信息。
该步骤403可以由图3所示的光通信驱动电路中的调制电路执行。
以上仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开所附权利要求书限定的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种光通信驱动电路，其特征在于，所述光通信驱动电路包括：
时钟电路，被配置为以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号，所述时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，所述第一频率信号和所述第二频率信号具有不同的频率且基于所述初始频率信号生成；
调制电路，被配置为采用所述时钟电路输出的时钟信号对光信号进行调制，得到调制光信号。
2.如权利要求1所述的光通信驱动电路，其特征在于，所述时钟电路，包括：
控制子电路，被配置为根据所述待发送信息产生控制字序列，所述控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字；
处理子电路，被配置为基于所述初始频率信号的频率和所述控制子电路产生的所述控制字序列中的第一控制字得到所述第一频率信号，基于所述初始频率信号的频率和所述控制子电路产生的所述控制字序列中的第二控制字得到所述第二频率信号。
3.如权利要求2所述的光通信驱动电路，其特征在于，所述控制子电路，被配置为基于比特与控制字的对应关系，按照所述待发送信息中比特的顺序依次选取与所述待发送信息中各个比特对应的控制字，得到所述控制字序列。
4.如权利要求3所述的光通信驱动电路，其特征在于，所述控制子电路，被配置为按照通信模式选择相应的比特与控制字的对应关系，在不同的所述通信模式下，所述比特与控制字的对应关系至少部分不相同。
5.如权利要求2至4任一项所述的光通信驱动电路，其特征在于，所述处理子电路，包括：
分频器，被配置为根据所述初始频率信号产生K个相位均匀间隔的信号，K为大于2的整数；
频率合成器，被配置为基于所述分频器产生的K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字产生所述第一频率信号，基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字产生所述第二频率信号。
6.如权利要求5所述的光通信驱动电路，其特征在于，所述频率合成器，被配置为基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，并基于所述第一周期信号和所述第二周期信号生成所述第一频率信号；基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，并基于所述第三周期信号和所述第四周期信号生成所述第二频率信号。
7.如权利要求6所述的光通信驱动电路，其特征在于，所述频率合成器，被配置为按照如下公式生成所述第一周期信号、所述第二周期信号、所述第三周期信号和所述第四周期信号：
TA＝I*Δ，TB＝(I+1)*Δ，TC＝J*Δ，TD＝(J+1)*Δ，所述Δ为K个相位均匀间隔的信号中的任意两个相邻信号之间的相位差，I为所述第一控制字中的整数部分，J为所述第二控制字中的整数部分，TA为所述第一周期信号，TB为所述第二周期信号，TC为所述第三周期信号，TD为所述第四周期信号。
8.如权利要求7所述的光通信驱动电路，其特征在于，所述频率合成器，被配置为按照如下公式生成所述第一频率信号和所述第二频率信号：
TTAF1＝(1-r)*TA+r*TB，TTAF2＝(1-s)*TC+s*TD，
其中，TTAF1为所述第一频率信号的周期，r为所述第一控制字中的小数部分，0≤r<1，TTAF2为所述第二频率信号的周期，s为所述第二控制字中的小数部分，0≤s<1。
9.一种光通信发送端，其特征在于，所述光通信发送端包括发光单元和如权利要求1至8任一项所述的光通信驱动电路，所述光通信驱动电路被配置为对所述发光单元产生的光信号进行调制，得到调制光信号。
10.一种光通信系统，所述系统包括发送端和接收端，其特征在于，所述发送端为如权利要求9所述光通信发送端。
11.一种交通工具，其特征在于，所述交通工具包括如权利要求9所述光通信发送端。
12.一种光通信驱动方法，其特征在于，所述方法包括：
以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号，所述时钟信号包括交替出现的第一频率信号和第二频率信号，所述第一频率信号和所述第二频率信号具有不同的频率且基于所述初始频率信号生成；
采用所述时钟信号对光信号进行调制，得到调制光信号。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述以一路初始频率信号为输入，在待发送信息的控制下输出时钟信号，包括：
根据所述待发送信息产生控制字序列，所述控制字序列包括交替出现的第一控制字和第二控制字；
基于所述初始频率信号的频率和所述第一控制字得到所述第一频率信号，基于所述初始频率信号的频率和所述第二控制字得到所述第二频率信号。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述待发送信息产生控制字序列，包括：
基于比特与控制字的对应关系，按照所述待发送信息中比特的顺序依次选取与所述待发送信息中各个比特对应的控制字，得到所述控制字序列。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述基于比特与控制字的对应关系，按照所述待发送信息中比特的顺序依次选取与所述待发送信息中各个比特对应的控制字之前，所述根据所述待发送信息产生控制字序列，还包括：
按照通信模式选择相应的比特与控制字的对应关系，在不同的所述通信模式下，所述比特与控制字的对应关系至少部分不相同。
16.如权利要求13至15任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始频率信号的频率和所述第一控制字得到所述第一频率信号，基于所述初始频率信号的频率和所述第二控制字得到所述第二频率信号，包括：
根据所述初始频率信号产生K个相位均匀间隔的信号，K为大于2的整数；
基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字产生所述第一频率信号，基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字产生所述第二频率信号。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字产生所述第一频率信号，基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字产生所述第二频率信号，包括：
基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，并基于所述第一周期信号和所述第二周期信号生成所述第一频率信号；基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，并基于所述第三周期信号和所述第四周期信号生成所述第二频率信号。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第一控制字，生成第一周期信号和第二周期信号，基于所述K个相位均匀间隔的信号和所述第二控制字，生成第三周期信号和第四周期信号，包括：
按照如下公式生成所述第一周期信号、所述第二周期信号、所述第三周期信号和所述第四周期信号：
TA＝I*Δ，TB＝(I+1)*Δ，TC＝J*Δ，TD＝(J+1)*Δ，所述Δ为K个相位均匀间隔的信号中的任意两个相邻信号之间的相位差，I为所述第一控制字中的整数部分，J为所述第二控制字中的整数部分，TA为所述第一周期信号，TB为所述第二周期信号，TC为所述第三周期信号，TD为所述第四周期信号。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一周期信号和所述第二周期信号生成所述第一频率信号，基于所述第三周期信号和所述第四周期信号生成所述第二频率信号，包括：
按照如下公式生成所述第一频率信号和所述第二频率信号：
TTAF1＝(1-r)*TA+r*TB，TTAF2＝(1-s)*TC+s*TD，
其中，TTAF1为所述第一频率信号的周期，r为所述第一控制字中的小数部分，0≤r<1，TTAF2为所述第二频率信号的周期，s为所述第二控制字中的小数部分，0≤s<1。
CN201980000436.1A 2019-03-29 2019-03-29 光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具 Active CN110168966B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/080373 WO2020198917A1 (zh) 2019-03-29 2019-03-29 光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110168966A true CN110168966A (zh) 2019-08-23
CN110168966B CN110168966B (zh) 2022-03-15

Family

ID=67638088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980000436.1A Active CN110168966B (zh) 2019-03-29 2019-03-29 光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11474556B2 (zh)
CN (1) CN110168966B (zh)
WO (1) WO2020198917A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111510214A (zh) * 2020-04-23 2020-08-07 京东方科技集团股份有限公司 光通信设备、光通信系统及通信连接建立方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110518906B (zh) * 2019-08-30 2023-04-07 京东方科技集团股份有限公司 信号生成电路及其方法、数字时间转换电路及其方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000078212A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Aiphone Co Ltd Ｆｓｋ変調装置
CN101483482A (zh) * 2008-01-11 2009-07-15 冲电气工业株式会社 载波抑制光脉冲串生成装置和载波抑制光脉冲串生成方法
CN101515828A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 华为技术有限公司 光发射机、光发射方法及光传输系统
CN103828317A (zh) * 2011-09-30 2014-05-28 英特尔公司 频移通信的方法和设置
CN104022824A (zh) * 2014-06-21 2014-09-03 滁州惠智科技服务有限公司 一种具有通信功能的led路灯系统
CN104022924A (zh) * 2014-07-02 2014-09-03 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种http通信内容检测的方法
CN105049118A (zh) * 2015-08-20 2015-11-11 华南理工大学 基于双重调制技术的可见光通信方法及其可见光通信系统
US20160315702A1 (en) * 2012-06-30 2016-10-27 Intel Corporation Apparatus for visible light communications in accordance with ufsook and fsk dimming
US20180241475A1 (en) * 2017-02-17 2018-08-23 National Taipei University Of Technology Wireless optical communication system and optical transmitter thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE432859B (sv) * 1982-10-22 1984-04-16 Ericsson Telefon Ab L M Forfarande att overfora en extra informationskanal over ett transmissionsmedium
US7741928B1 (en) * 2007-10-10 2010-06-22 Marvell International Ltd. Frequency modulation using a digital frequency locked loop
JP5585589B2 (ja) * 2009-11-19 2014-09-10 日本電気株式会社 光変調装置及び光変調方法
US10027409B2 (en) * 2013-03-12 2018-07-17 Philips Lighting Holding B.V. Communication system, lighting system and method of transmitting information

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000078212A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Aiphone Co Ltd Ｆｓｋ変調装置
CN101483482A (zh) * 2008-01-11 2009-07-15 冲电气工业株式会社 载波抑制光脉冲串生成装置和载波抑制光脉冲串生成方法
CN101515828A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 华为技术有限公司 光发射机、光发射方法及光传输系统
CN103828317A (zh) * 2011-09-30 2014-05-28 英特尔公司 频移通信的方法和设置
US20160315702A1 (en) * 2012-06-30 2016-10-27 Intel Corporation Apparatus for visible light communications in accordance with ufsook and fsk dimming
CN104022824A (zh) * 2014-06-21 2014-09-03 滁州惠智科技服务有限公司 一种具有通信功能的led路灯系统
CN104022924A (zh) * 2014-07-02 2014-09-03 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种http通信内容检测的方法
CN105049118A (zh) * 2015-08-20 2015-11-11 华南理工大学 基于双重调制技术的可见光通信方法及其可见光通信系统
US20180241475A1 (en) * 2017-02-17 2018-08-23 National Taipei University Of Technology Wireless optical communication system and optical transmitter thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111510214A (zh) * 2020-04-23 2020-08-07 京东方科技集团股份有限公司 光通信设备、光通信系统及通信连接建立方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210232175A1 (en) 2021-07-29
US11474556B2 (en) 2022-10-18
CN110168966B (zh) 2022-03-15
WO2020198917A1 (zh) 2020-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2174311B1 (en) Remote control signaling infrared generator
CN101510778B (zh) 用于实现数字锁相环的系统和方法
EP0813153A2 (en) Serial-to-parallel converter in a data communication system
JPH09502066A (ja) 改良型ｒｏｍフィルタ
EP0883840A1 (en) Method for continuous waveform synthesis
CN110168966A (zh) 光通信驱动电路及方法、光通信发送端、系统、交通工具
CN110488228A (zh) 线性调频信号生成方法、装置及存储介质
US8176394B2 (en) Linear feedback shift register structure and method
US3818135A (en) Circuitry for transmission of phase difference modulated data signals
CN106716292B (zh) 高速率正弦曲线序列的生成
CN101395827B (zh) 用于产生以二进制信号调制的光传输信号的调制装置
US3921103A (en) Circuit arrangement for frequency-differential phase modulation
CN104836763A (zh) 一种提高传信率的多通道2fsk调制方法与多通道信号输出系统
US6756926B2 (en) Optical transmitter and code conversion circuit used therefor
US7057538B1 (en) 1/N-rate encoder circuit topology
US7795986B2 (en) Multi-format all-digital modulator and method
CN115296968B (zh) 正交相移键控调制系统和方法
US5712878A (en) Digital FSK modulator
CN109474554A (zh) 一种pr-ask调制方法及装置
US20130170589A1 (en) Filter Offset Compensation
RU103432U1 (ru) Система передачи сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией
SU1030992A1 (ru) Устройство дл передачи сигналов с относительной фазовой модул цией
CN115296969A (zh) 发射码元相位调整方法和系统
JP3316873B2 (ja) 変調装置
RU1833907C (ru) Способ передачи и приема цифровой информации и система дл его осуществлени

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant