CN110808759A - 基于fpga的实时可见光直接序列扩频通讯设备 - Google Patents

基于fpga的实时可见光直接序列扩频通讯设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110808759A
CN110808759A CN201911120104.5A CN201911120104A CN110808759A CN 110808759 A CN110808759 A CN 110808759A CN 201911120104 A CN201911120104 A CN 201911120104A CN 110808759 A CN110808759 A CN 110808759A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
signal
spread spectrum
fpga
visible light
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.)
Pending
Application number
CN201911120104.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王兴生
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.)
Anhui Zhong Jiao Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Zhong Jiao Intelligent Technology 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 Anhui Zhong Jiao Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Anhui Zhong Jiao Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201911120104.5A priority Critical patent/CN110808759A/zh
Publication of CN110808759A publication Critical patent/CN110808759A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • 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
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，涉及网络通讯技术领域。包括发射端和接收端，发射端依次连接有调制模块、FPGA处理模块、第一转换模块和可见光扩频通讯模块，调制模块将输入有线信号调制后得到调制信号，然后传输给FPGA信号处理模块，经过第一转换模块转换成LED调光信号，可见光扩频通讯模块接收到LED调光信号后LED光源发光产生光脉冲信号，光接收模块接收到光脉冲信号，经过放大模块放大后得到放大信号，第二换换模块将放大信号转换成无线信号并输出。本发明通过将无线信号与光信号结合，具有安全性高，覆盖面积广的特点，适用于较大公共场合。

Description

基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备
技术领域
本发明属于网络通讯技术领域，特别是涉及基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备。
背景技术
随着科技的发展，尤其是云计算、物联网的出现，智能家居的概念频频出现在各大媒介上，进入公众的视线。在我国，智能家居的概念是十年前引进，并推入市场。随着社会、经济水平的发展，人们对家居品质的追求也越来越高，要求家居舒适化、安全化，家居生活舒适化、智能化，对智能家居系统的需求也越来越强烈。
远程终端要通过智能家庭安全控制器来控制智能家庭网络中的信息家电设备，首先需要初始化，即在智能家庭安全控制器中建立远程终端与其所能控制的信息家电设备的对应关系，以便在后续进行远程控制时由智能家庭安全控制器对远程终端进行安全性认证。目前所用的WiFi无线传输方式存在大量的电磁辐射干扰，特别是在特殊场合，而且公共场合WiFi无线信号传输会被拦截，存在一定的风险性。
本发明通过在远程终端的初始化过程中通过FPGA编码将有线信号转换成光通讯，直接在本地利用可见光进行相关信息的传输，可提高安全性，避免信息在传输过程中被窃取；另外，用户只需在远程终端上选择需要控制的信息家电设备，并与智能家庭安全控制器利用可见光通讯即可完成初始化过程，显著提高了用户体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，通过将无线信号与光信号结合，解决了现有公共场合WiFi无线信号弱，安全性不高的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，包括发射端和接收端，所述发射端和接收端通过无线信道进行信号传输，所述发射端依次连接有调制模块、FPGA处理模块、第一转换模块和可见光扩频通讯模块，所述调制模块将输入有线信号调制后得到调制信号，然后传输给FPGA信号处理模块，所述FPGA处理后的信号进行无失真放大，经过所述第一转换模块转换成LED调光信号，可见光扩频通讯模块接收到LED调光信号后LED光源发光产生光脉冲信号；
所述接收端依次连接有光接收模块、放大模块、第二转换模块和终端，光接收模块接收到光脉冲信号，经过所述放大模块放大后得到放大信号，所述第二换换模块将放大信号转换成无线信号并输出。
进一步地，所述基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，还包括：
无线信号生产模块：用于将有线信号转换成无线信号，有线信号传输给FPGA信号编码控制模块，FPGA信号编码控制模块对接收的有线信号进行编码；
驱动电路：将编码后的电路进行无失真放大，使放大后的信号与LED通信匹配；
LED偏置电路：为LED通讯模块提供直流偏置电压，与放大后的信号进行耦合处理产生混合信号。
进一步地，所述可见光扩频通讯模块包括LED模块、采集模块、扩频模块和数据处理模块，所述LED模块的输出端连接采集模块的输入端，所述采集模块的输出端连接扩频模块的输入端，所述扩频模块的输出端连接数据处理模块的输入端。
进一步地，所述终端为电脑、手机、平板。
本发明具有以下有益效果：本发明引入FPGA处理模块应用到可见光通讯扩频技术领域，实现了将有限信号转换成无线光信号，利用了光信号不受电磁波干扰，覆盖面积广，安全性高的特点，使得该通讯设备适用于较大的公共场合。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备的结构框图；
图2为FPGA处理模块的结构框图；
图3为可见光扩频通讯模块的结构框图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-3所示，本发明为基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，包括发射端和接收端，发射端和接收端通过无线信道进行信号传输，发射端依次连接有调制模块、FPGA处理模块、第一转换模块和可见光扩频通讯模块，调制模块将输入有线信号调制后得到调制信号，然后传输给FPGA信号处理模块，FPGA处理后的信号进行无失真放大，经过第一转换模块转换成LED调光信号，可见光扩频通讯模块接收到LED调光信号后LED光源发光产生光脉冲信号；接收端依次连接有光接收模块、放大模块、第二转换模块和终端，光接收模块接收到光脉冲信号，经过放大模块放大后得到放大信号，第二换换模块将放大信号转换成无线信号并输出，终端为电脑、手机、平板；该通讯设备包括：无线信号生产模块：用于将有线信号转换成无线信号，有线信号传输给FPGA信号编码控制模块，FPGA信号编码控制模块对接收的有线信号进行编码；驱动电路：将编码后的电路进行无失真放大，使放大后的信号与LED通信匹配；LED偏置电路，为LED通讯模块提供直流偏置电压，与放大后的信号进行耦合处理产生混合信号；可见光扩频通讯模块包括LED模块、采集模块、扩频模块和数据处理模块，LED模块的输出端连接采集模块的输入端，采集模块的输出端连接扩频模块的输入端，扩频模块的输出端连接数据处理模块的输入端。
本实施例的一个具体应用为：本发明通过调制模块将输入有线信号调制后得到调制信号，然后传输给FPGA信号处理模块，FPGA处理后的信号进行无失真放大，经过第一转换模块转换成LED调光信号，可见光扩频通讯模块接收到LED调光信号后LED光源发光产生光脉冲信号，光接收模块接收到光脉冲信号，经过放大模块放大后得到放大信号，第二换换模块将放大信号转换成无线信号并输出。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，其特征在于：包括发射端和接收端，所述发射端和接收端通过无线信道进行信号传输，所述发射端依次连接有调制模块、FPGA处理模块、第一转换模块和可见光扩频通讯模块，所述调制模块将输入有线信号调制后得到调制信号，然后传输给FPGA信号处理模块，FPGA处理后的信号进行无失真放大，经过所述第一转换模块转换成LED调光信号，所述可见光扩频通讯模块接收到LED调光信号后LED光源发光产生光脉冲信号；
所述接收端依次连接有光接收模块、放大模块、第二转换模块和终端，光接收模块接收到光脉冲信号，经过所述放大模块放大后得到放大信号，所述第二换换模块将放大信号转换成无线信号并输出。
2.根据权利要求1所述基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，其特征在于，该通讯设备还包括：
无线信号生产模块：用于将有线信号转换成无线信号，有线信号传输给FPGA信号编码控制模块，FPGA信号编码控制模块对接收的有线信号进行编码；
驱动电路：将编码后的电路进行无失真放大，使放大后的信号与LED通信匹配；
LED偏置电路：为LED通讯模块提供直流偏置电压，与放大后的信号进行耦合处理产生混合信号。
3.根据权利要求1所述基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，其特征在于，所述可见光扩频通讯模块包括LED模块、采集模块、扩频模块和数据处理模块，所述LED模块的输出端连接采集模块的输入端，所述采集模块的输出端连接扩频模块的输入端，所述扩频模块的输出端连接数据处理模块的输入端。
4.根据权利要求1所述基于FPGA的实时可见光直接序列扩频通讯设备，其特征在于，所述终端为电脑、手机、平板。
CN201911120104.5A 2019-11-15 2019-11-15 基于fpga的实时可见光直接序列扩频通讯设备 Pending CN110808759A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911120104.5A CN110808759A (zh) 2019-11-15 2019-11-15 基于fpga的实时可见光直接序列扩频通讯设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911120104.5A CN110808759A (zh) 2019-11-15 2019-11-15 基于fpga的实时可见光直接序列扩频通讯设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110808759A true CN110808759A (zh) 2020-02-18

Family

ID=69490158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911120104.5A Pending CN110808759A (zh) 2019-11-15 2019-11-15 基于fpga的实时可见光直接序列扩频通讯设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110808759A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202931322U (zh) * 2012-11-29 2013-05-08 深圳市致烨科技有限公司 一种基于led灯的可见光通讯装置
CN103684597A (zh) * 2013-11-19 2014-03-26 北京邮电大学 基于fpga的可见光视频通信系统及方法
CN205566309U (zh) * 2016-04-29 2016-09-07 山西大同大学 一种基于可见光通信的无线局域网系统
US20170257173A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-07 Leidos, Inc. System and Method For Implementing Adaptive Pulse Position Modulation (APPM) For Improved Optical Communications Performance
CN109194401A (zh) * 2018-10-25 2019-01-11 华南理工大学 一种具有保密功能的可见光通信系统及通信方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202931322U (zh) * 2012-11-29 2013-05-08 深圳市致烨科技有限公司 一种基于led灯的可见光通讯装置
CN103684597A (zh) * 2013-11-19 2014-03-26 北京邮电大学 基于fpga的可见光视频通信系统及方法
US20170257173A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-07 Leidos, Inc. System and Method For Implementing Adaptive Pulse Position Modulation (APPM) For Improved Optical Communications Performance
CN205566309U (zh) * 2016-04-29 2016-09-07 山西大同大学 一种基于可见光通信的无线局域网系统
CN109194401A (zh) * 2018-10-25 2019-01-11 华南理工大学 一种具有保密功能的可见光通信系统及通信方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈庆波: "无线光通信系统的性能提升方案设计与实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101158867A (zh) 家电设备的远程控制方法及能够控制家电设备的报警器
CN204203650U (zh) 一种基于二维码管理方式的无线远程智能家居安防控制系统
WO2021088163A1 (zh) 一种无线遥控的方法
CN103763031A (zh) 采用可见光实现通信的无辐射通信终端和通信系统
CN105227240A (zh) 基于可见光的工业通信系统
CN203135915U (zh) 一种智能家居网关
CN103987181A (zh) 智能手机平板超声波智能照明系统
CN103974509A (zh) Led智能控制方法和系统
CN201477726U (zh) 一种无线控制遥控器
CN103700238A (zh) 一种四路无线遥控开关
CN110808759A (zh) 基于fpga的实时可见光直接序列扩频通讯设备
CN106056892A (zh) 一种红外遥控方法及系统
CN104714413A (zh) 一种基于ZigBee技术的智能家居系统
CN104507040A (zh) 低功耗远距离传输系统及其控制方法
CN106683382A (zh) 一种基于RS485接口的Zigbee无线传输转换装置
CN203732953U (zh) 一种智能家居控制系统
CN212009655U (zh) 一种具备均匀蓝牙双方向信号的智能门锁及其控制系统
CN210899158U (zh) 一种带按键的基于芯片WiFi模块
CN203552456U (zh) 一种手机声波遥控装置
CN202334780U (zh) 一种双向无线高清收发系统
CN105243828A (zh) 一种基于超声波通信的遥控装置及其遥控方法
CN211062200U (zh) 红外智能控制模组
CN205787670U (zh) 一种射频控制的智能家居红外伴侣
CN205249420U (zh) 信号转换设备
CN217469950U (zh) 一种实现短波电台自动选频的控制器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200218

RJ01 Rejection of invention patent application after publication