CN110943779A - 可见光通信设备测试系统 - Google Patents

可见光通信设备测试系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110943779A
CN110943779A CN201911349694.9A CN201911349694A CN110943779A CN 110943779 A CN110943779 A CN 110943779A CN 201911349694 A CN201911349694 A CN 201911349694A CN 110943779 A CN110943779 A CN 110943779A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
visible light
unit
light source
light communication
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
CN201911349694.9A
Other languages
English (en)
Inventor
胡湘洪
刘群兴
彭琦
徐华伟
陈玉明
苏萌
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.)
China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Original Assignee
China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
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 China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute filed Critical China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Priority to CN201911349694.9A priority Critical patent/CN110943779A/zh
Publication of CN110943779A publication Critical patent/CN110943779A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116Visible light communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
    • H04B10/0795Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/67Optical arrangements in the receiver
    • H04B10/671Optical arrangements in the receiver for controlling the input optical signal
    • H04B10/675Optical arrangements in the receiver for controlling the input optical signal for controlling the optical bandwidth of the input signal, e.g. spectral filtering
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/691Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver

Landscapes

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

Abstract

本申请涉及一种可见光通信设备测试系统,在传输速率测试模块中,可通过第一信号产生单元向发射端传输方波电信号,并通过第一信号分析单元端对接收端接收到的信号进行分析,从而得到待测可见光通信系统的有效传输速率;在调制性能测试模块中,通过将第二信号产生单元连接待测可见光通信设备中的发射光源,并通过汇聚滤波单元和光电探测器对发射光源发射的第二光信号进行光电转换,并将转换得到的通信电信号传输给第二信号分析单元,从而可得到发射光源的调制性能结果。通过利用本申请的可见光通信设备测试系统,可实现对待测可见光通信设备进行数字量测试和模拟量测试,得到有效传输速率和调制性能结果,进而可提高可见光通信设备的测试效率。

Description

可见光通信设备测试系统
技术领域
本申请涉及通信测试技术领域,特别是涉及一种可见光通信设备测试系统。
背景技术
随着通信技术的发展,出现了VLC(Visible Light Communication,可见光通信)技术,VLC通信技术可以利用可见光波段的光作为信息载体,无需光纤等有线信道的传输介质,可直接在空气中传输光信号。
不同可见光通信设备之间的模拟量,以及不同可见光通信设备之间的数字量均差异较大,需要分别测试各个可见光通信设备,以得到各可见光通信设备对应的通信性能。目前,在获取可见光通信设备的传输速率和光调制性能时,一般是通过人工测试的方式来对实现。
在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:传统的测试系统无法对可见光通信设备的传输速率以及光调制性能进行测试,存在测试效率低的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够同时对可见光通信设备的传输速率和光调制性能进行测试,提高测试效率的可见光通信设备测试系统。
为了实现上述目的,本申请实施例提供了一种可见光通信设备测试系统,包括传输速率测试模块和调制性能测试模块;传输速率测试模块包括:
第一信号产生单元,将生成的方波电信号传输至待测可见光通信设备的发射端;方波电信号用于指示发射端向待测可见光通信设备的接收端传输相应的第一光信号;
第一信号分析单元,分析接收端传输的接收信号,得到待测可见光通信系统的有效传输速率;接收信号为第一光信号经接收端处理得到;
调制性能测试模块包括:
第二信号产生单元,将生成的高频电信号传输至发射端的发射光源;高频电信号用于指示发射光源发射相应的第二光信号;
汇聚滤波单元,对第二光信号进行汇聚及滤波处理;
光电探测器,对汇聚及滤波处理后的第二光信号进行光电转换,得到通信电信号;
第二信号分析单元,分析通信电信号,得到发射光源的调制性能结果。
在其中一个实施例中,汇聚滤波单元包括透镜组和光滤波器;
透镜组对接收到的第二光信号进行汇聚,得到汇聚光信号;光滤波器对汇聚光信号进行滤波。
在其中一个实施例中,调制性能测试模块还包括设置在第二信号产生单元与发射光源之间的高频信号放大单元,和设置在光电探测器与第二信号分析单元之间的接收信号放大单元;
高频信号放大单元对高频电信号进行放大,并将放大后的高频电信号传输至发射光源;
接收信号放大单元对通信电信号进行放大,并将放大后的通信电信号传输给第二信号分析单元。
在其中一个实施例中,调制性能测试模块还包括光源驱动单元;
光源驱动单元包括用于连接发射光源的直流电源。
在其中一个实施例中,光源驱动单元还包括连接在直流电源与发射光源之间的滤波电路。
在其中一个实施例中,可见光通信设备测试系统还包括工控主机;
工控主机分别连接第二信号产生单元和第二信号分析单元。
在其中一个实施例中,第一信号产生单元包括工控主机,和连接工控主机的虚拟信号发生器;虚拟信号发生器连接发射端。
在其中一个实施例中,第一信号分析单元包括工控主机,和连接工控主机的虚拟示波器;虚拟示波器连接接收端。
在其中一个实施例中,可见光通信设备测试系统还包括测试夹具;
测试夹具用于固定安装发射光源,以调整第二光信号的发射角度;测试夹具还用于固定光电探测器。
在其中一个实施例中,第二信号产生单元为矢量网络分析仪;第二信号分析单元为矢量网络分析仪。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
在传输速率测试模块中,通过将第一信号产生单元连接待测可见光通信设备的发射端,将第一信号分析单元连接待测可见光通信设备的接收端,从而可通过第一信号产生单元向发射端传输方波电信号,以使发射端根据方波电信号与接收端进行可见光通信,并通过第一信号分析单元端对接收端接收到的信号进行分析,从而得到待测可见光通信系统的有效传输速率;在调制性能测试模块中,通过将第二信号产生单元连接待测可见光通信设备中的发射光源,并通过汇聚滤波单元和光电探测器对发射光源发射的第二光信号进行光电转换,得到对应的通信电信号,并将通信电信号传输给第二信号分析单元,从而可得到发射光源的调制性能结果。通过利用本申请的可见光通信设备测试系统,可实现对待测可见光通信设备进行数字量测试和模拟量测试,得到有效传输速率和调制性能结果,进而可提高可见光通信设备的测试效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1(a)为一个实施例中传输速率测试模块的第一示意性结构框图;
图1(b)为一个实施例中调制性能测试模块的第一示意性结构框图;
图2为一个实施例中调制性能测试模块的第二示意性结构框图;
图3为一个实施例中传输速率测试模块的第二示意性结构框图;
图4为一个实施例中传输速率测试模块的第三示意性结构框图;
图5为一个实施例中可见光通信设备测试系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体,或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“设置”、“安装”、“输入端”、“输出端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请中使用“第一”、“第二”进行描述,是为了对各模块单元和器件进行区分,并不对各模块单元和器件的数量进行限定,同一类型的模块单元和器件可以通过同一设备进行实现,也可通过不同设备进行实现。
例如,可见光通信设备测试系统包括第一信号产生单元和第二信号产生单元,并不意味着可见光通信设备测试系统中必然包含两个信号产生单元,可见光通信设备测试系统也可通过一个信号产生单元分别输出对应的信号进行实现,即信号产生单元可在测试传输速率时,输出方波电信号;同一信号产生单元在测试调制性能时,输出高频电信号。同理,第一信号分析单元与第二信号分析单元亦然。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,提供了一种可见光通信设备测试系统,包括传输速率测试模块和调制性能测试模块;如图1(a)所示,传输速率测试模块包括:
第一信号产生单元110,将生成的方波电信号传输至待测可见光通信设备的发射端;方波电信号用于指示发射端向待测可见光通信设备的接收端传输相应的第一光信号;
第一信号分析单元120,分析接收端传输的接收信号,得到待测可见光通信系统的有效传输速率;接收信号为第一光信号经接收端处理得到;
如图1(b)所示,调制性能测试模块包括:
第二信号产生单元130,将生成的高频电信号传输至发射端的发射光源;高频电信号用于指示发射光源发射相应的第二光信号;
汇聚滤波单元140,对第二光信号进行汇聚及滤波处理;
光电探测器150,对汇聚及滤波处理后的第二光信号进行光电转换,得到通信电信号;
第二信号分析单元160,分析通信电信号,得到发射光源的调制性能结果。
具体地,本申请的可见光通信设备测试系统可用于对待测可见光通信设备进行测试,待测可见光通信系统包括但不局限于可见光串行通信系统、可见光数据收发器、可见光音视频传输系统和可见光语音对讲机等。
其中,可见光串行通信系统为基于可见光收发实现串行数字信号传输的系统;可见光数据收发器为基于可见光实现透明串口传输的系统,可支持9600、57600、115200等多个波特率;可见光音视频传输系统为采用可见光或激光传输音视频数据的系统;可见光语音对讲机为基于可见光通信实现语音的双工通信系统。
具体而言,可见光通信设备测试系统包括传输速率测试模块和调制性能测试模块,其中传输速率测试模块可用于测试可见光通信设备的有效传输速率,进一步地,可对可见光通信设备的最大有效传输速率进行测试。而调制性能测试模块可用于对可见光通信设备中发射光源的调制性能进行测试,如发射光源的调制带宽和带内平坦度等。
传输速率测试模块包括第一信号产生单元110和第一信号分析单元120,第一信号产生单元110用于与待测可见光通信设备的发射端进行电连接,第一信号分析单元120用于与待测可见光通信设备的接收端进行电连接。第一信号产生单元110用于产生方波电信号,并将方波电信号传输至发射端,发射端根据接收到的方波电信号向接收端发射第一光信号,以实现发射端与接收端之间的可见光通信。接收端对接收到的第一光信号进行处理得到接收信号,并将接收信号传输至第一信号分析单元120,第一信号分析单元120通过对接收信号进行分析,从而可测量得到待测可见光通信系统的有效传输速率。
进一步地,可根据待测可见光通信系统的类型,选用对应的器件分别作为信号产生单元和信号分析单元,例如信号产生单元(包括第一信号产生单元110和第二信号产生单元130)可以为信号发生器、工控主机280或者音频播放获取设备等,信号分析单元(包括第一信号分析单元120和第二信号分析单元160)可以为示波器、工控主机280、显示设备或者音频播放设备等。
例如,当待测可见光通信设备为可见光串行通信系统时,可见光串行通信系统的发射端与接收端可采用特氟龙屏蔽线作为输入输出接口,可以直接将输入接口连接至信号发生器,将输出接口连接至示波器。
当待测可见光通信设备为可见光数据收发器时,可见光数据收发器的发射端与接收端可采用普通串口作为输入输出接口,例如可采用RS232串口、串口TTL(Transistor-Transistor Logic,晶体管-晶体管逻辑)电平和USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)转串口三种方式,可以与任何支持串口的设备连接,实现收发16进制数字、字符以及汉字的形式。
当待测可见光通信设备为可见光音视频传输系统时,可见光音视频传输系统的发射端和接收端采用AV接口或HDMI(High Definition Multimedia Interface,高清多媒体接口)接口作为输入输出接口,可以采用计算机作为视频源与发射端相连,采用显示设备与接收端相连播放接收到的视频信号。
当待测可见光通信设备为可见光语音对讲机时,可见光语音对讲机的发射端与接收端采用3.5mm(毫米)音频接口作为输入输出接口,可以采用音频获取播放设备作为输入音源与发射端相连,如计算机、MP3(能播放音乐文件的播放器)或者话筒,并采用音频播放设备与接收端相连,以播放接收到的音频信号,例如可将音箱或者耳机与接收端连接。
调制性能模块包括第二信号产生单元130、汇聚滤波单元140、光电探测器150和第二信号分析单元160。第二信号产生单元130电连接待测可见光通信设备中的发射光源,发射光源可以为LED(Light Emitting Diode,发光二极管)灯珠。第二信号产生单元130将高频电信号传输至发射光源,以使发射光源根据接收到的高频电信号进行发射。
进一步地,第二信号产生单元130输出的高频电信号可以为正弦信号或者方波信号,第二信号产生单元130应至少能够输出正弦高频电信号和/或方波高频电信号。在一个示例中,第二信号产生单元130输出的高频电信号频率范围可以为1MHz(兆赫)到2GHz(吉赫)。
发射光源发射出的第二光信号沿光路传导,汇聚滤波单元140和光电探测器150依次设置在第二光信号的传导光路上,以对第二光信号进行汇聚及滤波处理和光电转换。本申请通过汇聚处理汇聚发射光源发出的散射的光线,增加光电探测器150的有效探测面积,并通过滤波处理滤除环境中的背景光。需要说明的是,汇聚及滤波处理的处理顺序可以为依次进行汇聚处理和滤波处理,或者依次进行滤波处理和汇聚处理。
光电探测器150对汇聚及滤波处理后的第二光信号进行光电转换,并以电流信号的形式输出通信电信号。通过将第二信号分析单元160电连接光电探测器150,使得第二信号分析单元160可对接收到的通信电信号进行分析,并确定发射光源的调制性能结果。其中,调制性能结果包括但不局限于发射光源的调制带宽和带内平坦度。进一步地,光电探测器150包括但不局限于PIN光电二极管和PD雪崩二极管。
上述可见光通信设备测试系统中,在传输速率测试模块中,通过将第一信号产生单元110连接待测可见光通信设备的发射端,将第一信号分析单元120连接待测可见光通信设备的接收端,从而可通过第一信号产生单元110向发射端传输方波电信号,以使发射端根据方波电信号与接收端进行可见光通信,并通过第一信号分析单元120端对接收端接收到的信号进行分析,从而得到待测可见光通信系统的有效传输速率;在调制性能测试模块中,通过将第二信号产生单元130连接待测可见光通信设备中的发射光源,并通过汇聚滤波单元140和光电探测器150对发射光源发射的第二光信号进行光电转换,得到对应的通信电信号,并将通信电信号传输给第二信号分析单元160,从而可得到发射光源的调制性能结果。通过利用本申请的可见光通信设备测试系统,可实现对待测可见光通信设备进行数字量测试和模拟量测试,得到有效传输速率和调制性能结果,进而可提高可见光通信设备的测试效率。
在一个实施例中,汇聚滤波单元140包括透镜组250和光滤波器260;
透镜组250对接收到的第二光信号进行汇聚,得到汇聚光信号;光滤波器260对汇聚光信号进行滤波。
具体地,汇聚滤波单元140包括透镜组250和光滤波器260,透镜组250、光滤波器260和光电探测器150依次设置在第二光信号的传导光路上,当发射光源发射相应的第二光信号时,第二光信号依次经过透镜组250和光滤波器260到达光电探测器150。透镜组250对发射光源发出的散射的第二光信号进行汇聚,从而可增加光电探测器150的有效探测面积。光滤波器260对汇聚后的第二光信号进行滤波,从而可滤除环境中的背景光,提高调试性能结果的准确度。
上述可见光通信设备测试系统中,通过透镜组250和光滤波器260的设置,从而可滤除环境中的背景光并增加光电探测器150的有效探测面积,进而可提高可见光通信设备测试系统的测试准确度。
在一个实施例中,调制性能测试模块还包括设置在第二信号产生单元130与发射光源之间的高频信号放大单元220,和设置在光电探测器150与第二信号分析单元160之间的接收信号放大单元270;
高频信号放大单元220对高频电信号进行放大,并将放大后的高频电信号传输至发射光源;
接收信号放大单元270对通信电信号进行放大,并将放大后的通信电信号传输给第二信号分析单元160。
具体地,调制性能测试模块还包括高频信号放大单元220和接收信号放大单元270。高频信号放大单元220设置在第二信号产生单元130和发射光源之间,即高频信号放大单元220的输入端电连接第二信号产生单元130的输出端,高频信号放大单元220的输出端电连接发射光源的输入端,从而使得高频信号放大单元220可以对第二信号产生单元130提供的高频电信号进行放大,并将放大后的高频电信号加载到发射光源上,以实现调制。
进一步地,高频信号放大单元220可选用高频的成熟电路进行设计,以避免高频电信号对放大电路的影响,从而可提高调制性能结果的准确性。
接收信号放大单元270设置在光电探测器150和第二信号分析单元160之间,即接收信号放大单元270的输入端可电连接光电探测器150的输出端,结合搜信号放大单元的输出端可电连接第二信号分析单元160的输入端,从而可通过接收信号放大单元270实现将光电探测器150输出的、微弱的通信电信号进行电流电压转换处理和放大处理,并将放大后的通信电信号输出到下一级的第二信号分析单元160。
上述可见光通信设备测试系统中,通过在第二信号产生单元130与发射光源之间设置高频信号放大单元220,以及在光电探测器150与第二信号分析单元160之间设置接收信号放大单元270,从而可对高频电信号和通信电信号进行放大,进而提高测试结果的准确性。
在一个实施例中,调制性能测试模块还包括光源驱动单元;
光源驱动单元包括用于连接发射光源的直流电源。
具体地,由于发射光源,如LED灯珠需要直流偏置实现第二光信号的发射,调制性能测试模块中还包括光源驱动单元,光源驱动单元用于连接发射光源,以为发射光源提供直流偏置。进一步地,光源驱动单元包括直流电源,直流电源用于连接发射光源。在一个示例中,直流电源可以为恒流源230。
在一个实施例中,光源驱动单元还包括连接在直流电源与发射光源之间的滤波电路240。
具体地,光源驱动单元还包括滤波电路240,滤波电路240的输入端连接直流电源的输出端,滤波电路240的输出端连接发射光源的偏置端。本申请通过在直流电源与发射光源之间增设滤波电路240,从而可避免直流电源对第二信号产生单元130的干扰。
在一个实施例中,可见光通信设备测试系统还包括工控主机280;
工控主机280分别连接第二信号产生单元130和第二信号分析单元160。
具体地,可见光通信设备测试系统还包括工控主机280,工控主机280分别连接第二信号产生单元130和第二信号分析单元160,从而可通过工控主机280自动控制第二信号产生单元130和第二信号分析单元160完成测试并采集相关数据。
进一步地,工控主机280还可连接光源驱动单元,从而可通过工控主机280控制光源驱动单元进行测试。
在一个实施例中,第二信号产生单元130为矢量网络分析仪;第二信号分析单元160为矢量网络分析仪。
具体地,第二信号产生单元130可以为矢量网络分析仪,第二信号分析单元160可以为矢量网络分析仪。第二信号产生单元130与第二信号分析单元160可以通过同一矢量网络分析仪实现,也可采用不同的矢量网络分析仪实现,矢量网络分析仪的数量并不只局限于两个。
本申请中通过利用矢量网络分析仪的信号分析功能,从而可分析发射光源调制的带宽以及带内平坦度等调制性能结果。
在一个实施例中,第一信号产生单元110包括工控主机280,和连接工控主机280的虚拟信号发生器310;虚拟信号发生器310连接发射端。
具体地,第一信号产生单元110可以包括工控主机280和虚拟信号发生器310,虚拟信号发生器310分别连接工控主机280和发射端。工控主机280控制虚拟信号发生器310向发射端输出对应的方波电信号,以使发射端可以根据接收到的方波电信号发射对应的第一光信号,从而可通过工控主机280程控虚拟信号发生器310完成测试。进一步地,工控主机280可以为计算机。
在一个示例中,工控主机280的数量可以根据实际情况以及设计需求进行确定,可通过同一工控主机280分别连接第二信号产生单元130、第二信号分析单元160和虚拟信号发生器310。也可通过设置两台工控主机280进行连接,任一工控主机280分别连接第二信号产生单元130和第二信号分析单元160,另一工控主机280连接虚拟信号发生器310。
上述可见光通信设备测试系统中,通过采用工控主机280和虚拟信号发生器310的作为第一信号产生单元110,从而使得信号带宽可实现大于或等于6Mbps(Million bitsper second,兆比特每秒),进一步地信号带宽还可大于10Mbps。
在一个实施例中,第一信号分析单元120包括工控主机280,和连接工控主机280的虚拟示波器320;虚拟示波器320连接接收端。
具体地,第一信号分析单元120可以包括工控主机280和虚拟示波器320,虚拟示波器320分别连接工控主机280和接收端,虚拟示波器320可根据接收端上传的接收信号得到对应的波形信息,并将得到的波形信号传输给工控主机280,从而可通过工控主机280程控虚拟示波器320完成数据采集。进一步地,工控主机280可以为计算机。
在一个示例中,工控主机280的数量可以根据实际情况以及设计需求进行确定,可通过同一工控主机280分别连接第二信号产生单元130、第二信号分析单元160和虚拟示波器320。也可通过设置两台工控主机280进行连接,任一工控主机280分别连接第二信号产生单元130和第二信号分析单元160,另一工控主机280连接虚拟示波器320。
在另一个示例中,可通过同一工控主机280分别连接第二信号产生单元130、第二信号分析单元160、虚拟信号发生器310和虚拟示波器320。也可通过设置两台工控主机280,任一工控主机280连接第二信号产生单元130、第二信号分析单元160、虚拟信号发生器310和虚拟示波器320中任意数量的单元器件,另一工控主机280连接其余单元器件。类似地,还可设置三台工控主机280或者四台工控主机280。
上述可见光通信设备测试系统中,通过采用工控主机280和虚拟示波器320的作为第一信号恩熙单元,从而使得信号带宽可实现大于或等于50Mbps,采样率可实现1G/S(每秒千兆采样)。
在一个实施例中,传输速率测试模块还包括设备驱动单元,设备驱动单元用于分别连接发射端和接收端。
具体地,设备驱动单元可以为可编程电源,将设备驱动单元分别连接发射端和接收端,从而可通过设备驱动单元为待测可见光通信设备进行供电。进一步地,设备驱动单元可连接工控主机280,从而可通过工控主机280控制设备驱动单元进行测试。
在一个实施例中,可见光通信设备测试系统还包括测试夹具;
测试夹具用于固定安装发射光源,以调整第二光信号的发射角度;测试夹具还用于固定光电探测器150。
具体地,可见光通信设备测试系统还包括测试夹具,测试夹具用于固定安装发射光源,通过对测试夹具进行调整,从而可调整发射光源发射第二光信号的角度,进而可得到各发射角度下的测试结果,提高了可见光通信设备测试系统的适用性。同时,测试夹具还用于固定光电探测器150,以实现多角度调整光电探测器150,提高了可见光通信设备测试系统的适用性。
进一步地,测试夹具可以包括发射光源工装510、移动平台520、光电探测器工装570和透镜工装580,其中发射光源工装510用于固定安装发射光源,光电探测器工装570用于固定光电探测器150,透镜工装580用于固定透镜组250。发射光源、透镜组250、光电探测器150、发射光源工装510、光电探测器工装570和透镜工装580均可设置在移动平台520上。本申请通过设置测试夹具,从而可实现上下、左右、旋转等多个方向的固定和调节。
在一个实施例中,可见光通信设备测试系统还包括一体化机箱530。
具体地,传输速率测试模块和调制性能测试模块均可设置在一体化机箱530内,通过拉帘设计实现待测可见光通信设备安装测试的封闭空间,使整体设备操作更加简洁、方便。同时,还可通过工控主机280实现将自动工作并采集相关数据完成自动测试,本申请将所有的子单元集成在一起,通过工控主机280控制,提高了可见光通信设备测试系统的可靠性,并方便移动。
在一个具体的示例中,调制性能测试模块可如图2所示,包括矢量网络分析仪210、高频信号放大单元220、恒流源230、滤波电路240、透镜组250、光滤波器260、光电探测器150、接收信号放大单元270和工控主机280。矢量网络分析仪210连接高频信号放大电路,高频信号放大电路用于连接LED灯珠,LED灯珠连接滤波电路240,滤波电路240连接恒流源230。LED灯珠根据接收到的高频信号放大电路发射第二光信号,第二光信号沿传导光路传导,透镜组250、光滤波器260和光电探测器150依次设置在第二光信号的传导光路上,第二光信号依次经过透镜组250和光滤波器260传导至光电探测器150。光电探测器150电连接接收信号放大单元270,接收信号放大单元270连接矢量网络分析仪210。工控主机280分别连接矢量网络分析仪210和恒流源230。
在一个具体的示例中,传输速率测试模块可如图3和图4所示,包括工控主机280、虚拟信号发生器310、虚拟示波器320和直流可编程电源330。工控主机280分别连接虚拟信号发生器310、虚拟信号示波器和直流可编程电源330。虚拟信号发生器310连接发射端,虚拟示波器320连接接收端。可编程电源分别连接发射端和接收端,以为待测可见光通信设备测试系统进行供电。
如图5所示,调制性能测试模块和传输速率测试模块可设置在一体化机箱530内,包括矢量网络分析仪210、透镜组250、发射光源工装510、移动平台520、开关电源540、示波器550、信号发生器560、光电探测器工装570和透镜工装580。
其中,光电探测器工装570可对光电探测器150进行多角度调整,以改变光电探测器150相对于移动平台520的角度以及位置,并改变光电探测器150相对于透镜组250的接收角度和接收距离。在一个示例中,光电探测器工装570可上下调整光电探测器150的位置、左右调整光电探测器150的位置和旋转调整光电探测器150的位置,从而可通过移动平台520实现光电探测器150的位置粗调,通过平台夹具570实现光电探测器150的位置细调,提高调整精度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可见光通信设备测试系统,其特征在于,包括传输速率测试模块和调制性能测试模块;所述传输速率测试模块包括:
第一信号产生单元,将生成的方波电信号传输至待测可见光通信设备的发射端;所述方波电信号用于指示所述发射端向所述待测可见光通信设备的接收端传输相应的第一光信号;
第一信号分析单元,分析所述接收端传输的接收信号,得到所述待测可见光通信系统的有效传输速率;所述接收信号为所述第一光信号经所述接收端处理得到;
所述调制性能测试模块包括:
第二信号产生单元,将生成的高频电信号传输至所述发射端的发射光源;所述高频电信号用于指示所述发射光源发射相应的第二光信号;
汇聚滤波单元,对所述第二光信号进行汇聚及滤波处理;
光电探测器,对所述汇聚及滤波处理后的第二光信号进行光电转换,得到通信电信号;
第二信号分析单元,分析所述通信电信号,得到所述发射光源的调制性能结果。
2.根据权利要求1所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述汇聚滤波单元包括透镜组和光滤波器;
所述透镜组对接收到的所述第二光信号进行汇聚,得到汇聚光信号;所述光滤波器对所述汇聚光信号进行滤波。
3.根据权利要求1所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述调制性能测试模块还包括设置在所述第二信号产生单元与所述发射光源之间的高频信号放大单元,和设置在所述光电探测器与所述第二信号分析单元之间的接收信号放大单元;
所述高频信号放大单元对所述高频电信号进行放大,并将放大后的所述高频电信号传输至所述发射光源;
所述接收信号放大单元对所述通信电信号进行放大,并将放大后的所述通信电信号传输给所述第二信号分析单元。
4.根据权利要求1所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述调制性能测试模块还包括光源驱动单元;
所述光源驱动单元包括用于连接所述发射光源的直流电源。
5.根据权利要求4所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述光源驱动单元还包括连接在所述直流电源与所述发射光源之间的滤波电路。
6.根据权利要求1至5任一项所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述可见光通信设备测试系统还包括工控主机;
所述工控主机分别连接所述第二信号产生单元和所述第二信号分析单元。
7.根据权利要求1至5任一项所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述第一信号产生单元包括工控主机,和连接所述工控主机的虚拟信号发生器;所述虚拟信号发生器连接所述发射端。
8.根据权利要求1至5任一项所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述第一信号分析单元包括工控主机,和连接所述工控主机的虚拟示波器;所述虚拟示波器连接所述接收端。
9.根据权利要求1至5任一项所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述可见光通信设备测试系统还包括测试夹具;
所述测试夹具用于固定安装所述发射光源,以调整所述第二光信号的发射角度;所述测试夹具还用于固定所述光电探测器。
10.根据权利要求1至5任一项所述的可见光通信设备测试系统,其特征在于,所述第二信号产生单元为矢量网络分析仪;所述第二信号分析单元为矢量网络分析仪。
CN201911349694.9A 2019-12-24 2019-12-24 可见光通信设备测试系统 Pending CN110943779A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911349694.9A CN110943779A (zh) 2019-12-24 2019-12-24 可见光通信设备测试系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911349694.9A CN110943779A (zh) 2019-12-24 2019-12-24 可见光通信设备测试系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110943779A true CN110943779A (zh) 2020-03-31

Family

ID=69912958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911349694.9A Pending CN110943779A (zh) 2019-12-24 2019-12-24 可见光通信设备测试系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110943779A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111585647A (zh) * 2020-05-27 2020-08-25 Oppo广东移动通信有限公司 光通信性能的测试装置、方法和系统
CN111917465A (zh) * 2020-06-12 2020-11-10 中山大学 一种通信照明共用led器件的筛选方法及其装置
CN112505853A (zh) * 2020-12-11 2021-03-16 江苏奥雷光电有限公司 一种DC~50Mbps兼容的低速信号传输光电模块设计方法
CN112887170A (zh) * 2021-01-25 2021-06-01 深圳市迅特通信技术股份有限公司 Oam信号速率测算方法、装置、系统及计算机可读存储介质
CN114401042A (zh) * 2022-01-19 2022-04-26 东莞信大融合创新研究院 一种可见光通信器件特性测量分析系统

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103001694A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 中国科学院半导体研究所 测试可见光通信系统中光源性能的装置
CN103297118A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 深圳光启创新技术有限公司 一种可见光信号测试方法和系统
CN103487610A (zh) * 2013-09-22 2014-01-01 中国科学院半导体研究所 用于测试器件光电性能的夹具及夹具组件
CN103487611A (zh) * 2013-09-22 2014-01-01 中国科学院半导体研究所 用于测试led阵列光源性能的夹具及夹具组件
CN104410445A (zh) * 2014-10-16 2015-03-11 北京理工大学 一种光发射机调制度测量设备的校准装置和方法
CN108039910A (zh) * 2017-12-26 2018-05-15 广州市仪器仪表学会 一种可见光通信设备发射调制性能测量装置及方法
CN108234018A (zh) * 2017-12-27 2018-06-29 广州广电计量检测股份有限公司 一种可见光通信设备接收性能测量装置及方法
CN207573365U (zh) * 2017-12-26 2018-07-03 广州广电计量检测股份有限公司 一种可见光通信设备接收性能的分析装置
CN207573361U (zh) * 2017-12-26 2018-07-03 华南理工大学 一种可测量vlc装备发射调制性能的检测装置
CN109004954A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 天津职业技术师范大学 一种基于ofdm技术的电力载波通信模块
USRE47182E1 (en) * 2009-07-31 2018-12-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and apparatus for fast and energy-efficient light recovery in a visible light communication (VLC) system
US20190020414A1 (en) * 2016-03-17 2019-01-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Beacon sending method and apparatus and network access method and apparatus

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE47182E1 (en) * 2009-07-31 2018-12-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and apparatus for fast and energy-efficient light recovery in a visible light communication (VLC) system
CN103297118A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 深圳光启创新技术有限公司 一种可见光信号测试方法和系统
CN103001694A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 中国科学院半导体研究所 测试可见光通信系统中光源性能的装置
CN103487610A (zh) * 2013-09-22 2014-01-01 中国科学院半导体研究所 用于测试器件光电性能的夹具及夹具组件
CN103487611A (zh) * 2013-09-22 2014-01-01 中国科学院半导体研究所 用于测试led阵列光源性能的夹具及夹具组件
CN104410445A (zh) * 2014-10-16 2015-03-11 北京理工大学 一种光发射机调制度测量设备的校准装置和方法
US20190020414A1 (en) * 2016-03-17 2019-01-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Beacon sending method and apparatus and network access method and apparatus
CN109004954A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 天津职业技术师范大学 一种基于ofdm技术的电力载波通信模块
CN108039910A (zh) * 2017-12-26 2018-05-15 广州市仪器仪表学会 一种可见光通信设备发射调制性能测量装置及方法
CN207573365U (zh) * 2017-12-26 2018-07-03 广州广电计量检测股份有限公司 一种可见光通信设备接收性能的分析装置
CN207573361U (zh) * 2017-12-26 2018-07-03 华南理工大学 一种可测量vlc装备发射调制性能的检测装置
CN108234018A (zh) * 2017-12-27 2018-06-29 广州广电计量检测股份有限公司 一种可见光通信设备接收性能测量装置及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111585647A (zh) * 2020-05-27 2020-08-25 Oppo广东移动通信有限公司 光通信性能的测试装置、方法和系统
CN111917465A (zh) * 2020-06-12 2020-11-10 中山大学 一种通信照明共用led器件的筛选方法及其装置
CN111917465B (zh) * 2020-06-12 2023-03-31 中山大学 一种通信照明共用led器件的筛选方法及其装置
CN112505853A (zh) * 2020-12-11 2021-03-16 江苏奥雷光电有限公司 一种DC~50Mbps兼容的低速信号传输光电模块设计方法
CN112887170A (zh) * 2021-01-25 2021-06-01 深圳市迅特通信技术股份有限公司 Oam信号速率测算方法、装置、系统及计算机可读存储介质
CN114401042A (zh) * 2022-01-19 2022-04-26 东莞信大融合创新研究院 一种可见光通信器件特性测量分析系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110943779A (zh) 可见光通信设备测试系统
EP1155519B1 (en) Electro-optic interface system and method of operation
CN107493131B (zh) 一种半导体激光器芯片的芯片级眼图测试方法和测试装置
US20180316420A1 (en) Optical pin electronics
US7650070B2 (en) Self-testing optical transceiver controller using internalized loopbacks
CN103323106A (zh) 一种光功率测试系统
US11159248B2 (en) Optical receiving device
CN216751765U (zh) 多通道测试评估光模块收发性能参数的装置
CN203554442U (zh) 一种rssi监控电路
CN111917465A (zh) 一种通信照明共用led器件的筛选方法及其装置
CN209767539U (zh) 一种生成测试信号的装置及测试系统
CN115333617A (zh) 多通道光模块评估板及光模块测试系统
Sturniolo et al. Ethernet over commercial lighting by a Visible Light Communication
CN115549778A (zh) 多通道航天级光前置放大器辐照环境测试装置
CN103954834A (zh) Led闪烁频率和波形测试系统及方法
CN201947268U (zh) 一种qsfp模块的测试装置
CN204597973U (zh) 光纤通信实验用光接收模块
CN209345274U (zh) 电子设备及摄像机
Saud et al. Fpga-based test-bed for visible light communication physical layer study
CN114401042B (zh) 一种可见光通信器件特性测量分析系统
Mustika et al. Analysis of Transmitter Half Angle and FOV Variations on Multiplexing Indoor Li-Fi Communication
CN219322399U (zh) 光模块发射一体测试系统及装置
CN221506665U (zh) 一种透红外检测装置
CN104734777B (zh) 光信号检测控制电路
CN113193910B (zh) 一种led电光调制频率特性的自动测量装置

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
CB02 Change of applicant information

Address after: 511300 No.78, west of Zhucun Avenue, Zhucun street, Zengcheng District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: CHINA ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL TESTING RESEARCH INSTITUTE ((THE FIFTH ELECTRONIC RESEARCH INSTITUTE OF MIIT)(CEPREI LABORATORY))

Address before: 510610 No. 110 Zhuang Road, Tianhe District, Guangdong, Guangzhou, Dongguan

Applicant before: CHINA ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL TESTING RESEARCH INSTITUTE ((THE FIFTH ELECTRONIC RESEARCH INSTITUTE OF MIIT)(CEPREI LABORATORY))

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200331

RJ01 Rejection of invention patent application after publication