CN117674999B - 光学成像通信中的广义数据调制方法 - Google Patents

光学成像通信中的广义数据调制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117674999B
CN117674999B CN202311657042.8A CN202311657042A CN117674999B CN 117674999 B CN117674999 B CN 117674999B CN 202311657042 A CN202311657042 A CN 202311657042A CN 117674999 B CN117674999 B CN 117674999B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
packet
symbols
modulation
frame
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.)
Active
Application number
CN202311657042.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117674999A (zh
Inventor
董可
孔苗苗
苏为强
王明军
祝敏
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.)
Xian University of Technology
Original Assignee
Xian University of Technology
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 Xian University of Technology filed Critical Xian University of Technology
Priority to CN202311657042.8A priority Critical patent/CN117674999B/zh
Publication of CN117674999A publication Critical patent/CN117674999A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117674999B publication Critical patent/CN117674999B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • H04B10/60—Receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0006—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission format
    • H04L1/0007—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission format by modifying the frame length
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开光学成像通信中的广义数据调制方法，包括数据调制方法和数据解调方法两个部分：数据调制方法，包括以下步骤：步骤1：确定数据调制参数；步骤2：根据步骤1得到的数据调制参数确定数据帧结构；步骤3：根据步骤2确定的数据帧结构组成数据帧；步骤4：对步骤3生成的数据帧进行游程编码，并用发送设备发送给接收设备；数据解调方法，包括以下步骤：步骤1:对接收设备图像传感器输出的图像进行预处理；步骤2:游程编码解码；步骤3：数据解帧；步骤4:去除重复包；步骤5:输出接收数据比特流。该方法通过控制数据调制参数进行调制解调，在指定通信距离下，保证系统的传输性能。

Description

光学成像通信中的广义数据调制方法
技术领域
本发明属于光学成像通信技术领域，具体涉及一种光学成像通信中的广义数据调制方法。
背景技术
作为可见光通信的一个分支，光学成像通信(下称OCC)的接收端采用包含图像传感器的摄像机作为光电转换器件，在光源的照射下持续将感应电流和电压进一步转换为图像序列的颜色和亮度信息后输出，再根据图像序列解调出发射的比特。相对于基于光电探测器的可见光通信而言，OCC具有更好的空间和波长分辨能力，在过滤干扰和噪声方面具有独特优势。
OCC系统一般采用强度调制和直接检测的体制传输数据。OCC的发射端根据待传输比特的状态控制LED光源的强度产生规律变化。在接收端，光源发出的光经光学透镜汇聚后被图像传感器接收。图像传感器中的每个像素将入射光强转换为感应电流和电压信号，再经过模数转换器转换为数字量(即像素值)后存储在图像中输出OCC解调器根据输出图像的像素值判断光源的状态，进而确定发送的信息比特，实现数据通信。由于图像传感器以图像帧序列的形式记录光源的状态，因此根据接收端的图像传感器输出图像帧的速率(即帧率)与发射端的符号调制速率之间的相对关系，可以将现有的OCC数据调制方式分为过采样调制和欠采样调制两大类。其中，欠采样调制方案以UPSOOK和UFSOOK为代表，利用图像传感器输出的图像序列中像素值的相对变化调制符号，因而传输效率极低。但是，欠采样调制对于光源光斑的尺寸需求却是最小的，理论上输出图像中只需要包含1个像素的光斑，即可实现通信。因此，已有的欠采样调制方案多适用于长距离通信。与欠采样调制方案不同，过采样调制方案利用卷帘快门的曝光机制，即一幅图像不同像素行在卷帘快门的控制下依次曝光，使得接收端的等效采样率远高于调制符号的奈奎斯特频率。典型的过采样调制方案包括RS-FSK、C-OOK以及在显示设备和摄像机构成的通信系统中采用的调制方式等。这些调制方案能够在一幅图像的成像时间内中调制大量符号，具有较高的数据传输速率。然而，过采样方案要求光源的光斑覆盖足够多的像素行，因而只适用于近距离通信传输。
在已有技术方案中，通常使用“过采样”或“欠采样”这样的标签对具体的OCC调制方案进行分类，并由此将过采样调制和欠采样调制看作是两类不同的调制方式，具有一定局限性。实际上，无论是过采样调制或是欠采样调制，二者之间没有本质区别，它们仅仅是同一种调制方式在利用像素空间自由度时更偏重于复用还是更偏重于分集的两种不同的策略而已。此外，由于通信距离是决定光源在输出图像中投射光斑的尺寸的关键因素，通信距离是影响OCC数据调制方案性能的重要因素。已有的技术方案通常根据光斑尺寸的需求笼统的决定在何种距离下采用何种数据调制方式，既不能选定特定的通信距离传输，也不能保证在该距离下的系统的有效性和可靠性同时达到最优，即传统的调制技术方案，不能在指定通信距离下，保证系统的传输性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学成像通信中的广义数据调制方法，通过控制数据调制参数进行调制解调，在指定通信距离下，保证系统的传输性能。
本发明所采用的技术方案是，光学成像通信中的广义数据调制方法，包括数据调制方法和数据解调方法两个部分：
(一)数据调制方法，包括以下步骤：
步骤1：确定数据调制参数；
步骤2：根据步骤1得到的数据调制参数确定数据帧结构；
步骤3：根据步骤2确定的数据帧结构组成数据帧；
步骤4：对步骤3生成的数据帧进行游程编码，并用发送设备发送给接收设备；
(二)数据解调方法，包括以下步骤：
步骤1：对接收设备图像传感器输出的图像进行预处理；
步骤2：游程编码解码；
步骤3：数据解帧；
步骤4：去除重复包；
步骤5：输出接收数据比特流。
本发明的特征还在于，
数据调制方法中的步骤1具体为：
步骤1.1：对数据包送达率PDR进行数值仿真，得到PDR变化曲线图；
采用数值仿真的方法，对PDR进行数值仿真，给定一组由0、1组成的数据流，该数据流由两部分组成，前一部分是由一串特定0或1序列构成的标记符号序列，后一部分由多个数据包组成，每个数据包包含的符号个数为Nf，且每一个数据包的数据包包重复次数为M；对此数据流进行采样，统计数据包的个数，将采样得到的数据包的个数与发送的总数据包个数相比，得到PDR的数值，根据不同的距离，从0到1的范围内选取不同的等效间隔时间占比ρ，依次在不同等效间隔时间占比ρ的取值下，改变数据包包长占比η及数据包包重复次数M的值得到PDR在不同数据调制参数下的变化曲线图；
步骤1.2：对ETR进行数值仿真，得到ETR变化曲线图；
首先，等效传输速率ETR定义为发送端每个数据帧发送有效净荷的占比，单位是比特/帧，如式(3)所示:
ETR＝Nq/(M×Nf×T0) (3)
式中，Nq为有效数据符号个数，M为数据包包重复次数，Nf为一个数据包包含的符号数，T0为帧持续时间；
然后，采用数值仿真的方法，利用公式(3)，给出不同数据包包长占比η、不同数据包包重复次数M的值对ETR进行数值仿真，得到不同数据调制参数下的ETR的数值变化；
步骤1.3：根据PDR和ETR变化曲线图选定数据调制参数
根据步骤1.1、步骤1.2得到的曲线图，确定数据调制参数；根据用户对通信距离以及对OCC可靠性或有效性的需求，查找步骤1.2产生的相应等效间隔时间占比ρ下的PDR曲线图，将该图与步骤1.3产生的ETR曲线图做出对比，若用户对OCC的可靠性PDR的值有特定要求，从ETR曲线图中找到在保证PDR值满足用户需求下，ETR的值最高时，所对应的一组η,M的值，若用户对OCC的有效性ETR的值有特定要求，从PDR曲线图中找到在保证ETR值满足用户需求下的情况下，PDR最高时所对应的一组η，M的值。
数据调制方法中的步骤2具体为：
步骤2.1：构造数据包结构；
一个数据包是由包头、有效数据符号净荷和包尾组成三部分；其中，数据包最开始是包头部分，用于实现同步，包头由Nh个连续符号‘1’组成；接着是有效数据符号有效数据净荷部分，包含Nq个有效数据符号，其中前Nb个符号表示数据包包号，用于接收端去除收到的重复包；为了与包头部分区分，有效数据净荷部分采用每隔Nh-2个比特插入1个反向控制比特的方式防止出现连续的‘1’；包尾部分则由Nt个‘0’组成，表示数据包的结束；
步骤2.2：构造数据帧结构。
数据帧是由N个独立的数据包分别重复M次后依次拼接而成；在不同的业务场景下，采用不同的最大帧长Nmax,将最大帧长定义为一个数据帧所包含的数据包的最大个数；用最大帧长确定组成一帧的独立数据包个数N，即满足
式中，N为数据帧包含数据包的个数、M为数据包包重复次数、Nmax最大帧长、Nf为一个数据包包含的符号数。
数据调制方法中的步骤3具体为：
步骤3.1：填充数据包；
根据公式(1)用数据包包长占比η计算数据包中包含的总符号的个数Nf；再根据数据包结构，计算有效数据净荷部分所需插入控制符号个数Nc，即：
式中，Nf为一个数据包的符号个数、Nh为包头符号个数、Nt为包尾符号个数；
进而得出每个数据包中的有效数据符号个数Nq，即：
Nq＝Nf-Nc-Nh-Nt (6)
式中，Nf为一个数据包的符号个数、Nh为包头符号个数、Nt为包尾符号个数、Nc为控制符号个数；
假定上层传输有效数据符号的个数为Np，取出Nq个比特，根据数据包结构，依次将Nh个包头符号、Nq个有效数据符号、Nc个控制符号和Nt个包尾符号排序填充，构成一个包含数据符号个数为Nf数据包；
步骤3.2：确定独立数据包个数；
根据上层传输有效数据符号的个数Np以及每个数据包有效数据符号数Nq，确定待发送的独立数据包的个数N的值，考虑到最大帧长的限制，则
式中：Np为上层传输有效数据符号的个数、Nq为每个数据包中的有效数据符号个数、Nb为数据包包号的符号个数、M为数据包包重复次数、Nmax为最大帧长；
步骤3.3：重复生成数据包组成数据帧。
根据M的大小对N个独立数据包进行重复生成M次，并依次拼接形成一个数据帧；若使用一个数据帧不足以传输所有待发送数据符号，则需要生成新的数据帧发送剩余的有效数据符号。
数据调制方法中的步骤4具体为：
为了保证发射光源的亮度不因数据调制产生随机闪烁，需要对生成的数据帧做游程编码，使得编码后的调制数据帧中‘0’和‘1’的数量均等，接着将编码后的数据用发送设备发送给接收设备。
数据解调方法中的步骤1具体为：
步骤1.1:对接收设备图像传感器输出的图像做灰度处理；
步骤1.2:根据步骤1.1输出的图像灰度值，获得携带数据信息的光斑面积区域所占的像素行范围，取出包含这些行的1列像素值作为接收信号的采样向量；
步骤1.3:根据步骤1.2产生的采样向量的取值范围确定最优门限，并对其进行二值化处理，得到二值编码向量。
数据解调方法中的步骤2具体为：
对调制方法步骤4中的发端采用的游程编码方式进行解码，将步骤1.3中得到的二值编码向量解码为符号序列。
数据解调方法中的步骤2具体为：
对调制方法步骤4中的发端采用的游程编码方式进行解码，将步骤1.3中得到的二值编码向量解码为符号序列。
数据解调方法中的步骤3具体为：
步骤3.1:监测步骤2中的符号序列，监测符号序列中的包头序列，实现同步；采用滑动相关或根据同步头模板，在符号序列中搜索包头序列，找到包头和包尾的位置；
步骤3.2:根据步骤3.1找到的包头包尾的位置，判断包头和包尾之间的比特数是否等于Nf即判断包结构是否完整或者或包尾校验失败，若数据包结构不完整则舍弃此数据包，否则就保留此数据包；
步骤3.3:对步骤3.2保留的数据包去除包头包尾以及控制符号，得到有效数据净荷部分；
步骤3.4:将步骤3.3输出的有效数据净荷部分作为数据包的接收结果。
数据解调方法中的步骤4具体为：
步骤4.1:根据步骤3.4，从一个数据帧中收到的多个数据包的有效数据净荷部分中提取序列号和有效数据比特；
步骤4.2:针对步骤4.1提取出的序列号和有效数据比特，从中找到具有相同序列号的多个净荷数据，只保留一份副本，将多余的副本丢弃，以此实现去重功能；
数据解调方法中的步骤5具体为：
将经过步骤4.2去重后剩余的有效数据比特拼接起来构成接收比特数据流输出。
本发明的有益效果是：
本发明方法针对传统的过采样调制和欠采样调制距离选择上的局限性以及不能保证系统的最优传输性能问题首次提出了一种数据调制方案，该方案将传统的欠采样调制和过采样调制方案进行了推广和统一，阐明了已有的两类调制方案只是本方法的两种特例，深化并发展了对OCC数据调制方法的本质认识。该方法通过控制数据包的长度和数据包重复次数，能够在给定通信距离下，平衡OCC的有效性和可靠性，做到最优性能传输。在保证高可靠性传输的情况下，能找到能保证相对有效性最高的通信条件，或者在保证高有效性下，能找到相对可靠性最高的通信条件，保证高质量的传输。既保证可靠性的同时最大化有效性。该方法解决了从传统调制在距离上的局限性，能够适用于一般距离(0-50米)，并且能够根据用户对可靠性或有效性的特定需求，通过控制数据调制参数进行调制解调，该机制保证了在指定距离下系统传输的相对最优有效性和最优可靠性，保证系统的通信质量。
附图说明
图1为本发明方法中等效间隔时间占比为0.1的数据包送达率的数据曲线图；
图2为本发明方法中等效间隔时间占比为0.2的数据包送达率的数据曲线图；
图3为本发明方法中等效间隔时间占比为0.3的数据包送达率的数据曲线图；
图4为本发明方法中等效间隔时间占比为0.4的数据包送达率的数据曲线图；
图5为本发明方法中等效间隔时间占比为0.5的数据包送达率的数据曲线图；
图6为本发明方法中等效间隔时间占比为0.6的数据包送达率的数据曲线图；
图7为本发明方法中等效间隔时间占比为0.7的数据包送达率的数据曲线图；
图8为本发明方法中等效间隔时间占比为0.8的数据包送达率的数据曲线图；
图9为本发明方法中有效传输速率的数据曲线图；
图10为本发明方法中调制流程图；
图11为本发明方法中数据帧结构图；
图12为本发明方法中解调流程图；
图13为本发明方法中等效间隔时间占比为0.023的数据包送达率的数据曲线图；
图14为本发明方法中被发送的数据帧结构；
图15为本发明方法中输出比特流。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种光学成像通信中的广义数据调制方法，包括数据调制方法和数据解调方法两个部分：
其中，(一)数据调制方法，具体步骤如图10所示，包括以下步骤：
步骤1：确定数据调制参数
假定用数据包到达率(即PDR)和有效传输速率(即ETR)指标分别表征OCC数据传输的可靠性和有效性性能，PDR与ETR的指标变化与数据调制参数有关。数据调制参数包括：数据包包长占比η、数据包包重复次数M和等效间隔时间占比ρ。
用Nf表示一个数据包含发送符号的个数，当采用开关键控(即OOK)调制数据符号时，Nf就是一个数据包包含的符号数。假设OCC接收图像传感器的帧速率为Ff＝1/T0(以CMOS图像传感器为例，Ff＝30帧/秒，T0≈33.33毫秒)，每个OOK符号的持续周期为Ts，则一个包含Nf个符号数据包被发送的持续的时间为NfTs。因此，以T0对数据包持续的时间做归一化，可以用数据包包长占比η来表征单位帧持续时间内的相对包长度，η的范围为[0,1]。将数据包包长占比η用公式(1)表示：
式中，η为数据包包长占比、Nf为一个数据包包含的符号数、T0为帧持续时间，Ts为一个比特符号的持续时间。
数据包包重复次数M定义为每个数据包被重复发送的次数，重复发送数据包是为了避免因数据包不完整接收而造成数据丢失。
由于通信距离增大会引起光斑尺寸减小，而光斑尺寸的大小变化可以等效于图像传感器相邻两帧图像之间无法被曝光的时长大小。因此，通信距离参数d可以用等效间隔时间Tg’间接描述，且Tg'∈[Tg,T0]，其中Tg表示图像传感器固有的间隔时间；以T0对等效间隔时间做归一化，可以用等效间隔时间占比ρ表示通信距离参数,ρ的范围为[0,1]，即
式中，ρ为等效间隔时间占比、Tg’为等效间隔时间、T0为帧持续时间。
步骤1.1：对数据包送达率PDR进行数值仿真，得到PDR变化曲线图；
数据包送达率PDR定义为一个数据包被接收的次数与发送次数的比值。采用数值仿真的方法，对PDR进行数值仿真，给定一组由0、1组成的数据流，该数据流由两部分组成，前一部分是由一串特定0或1序列构成的标记符号序列，后一部分由多个数据包组成，每个数据包包含的符号个数为Nf，且每一个数据包的数据包包重复次数为M；对此数据流进行采样，统计数据包的个数，将采样得到的数据包的个数与发送的总数据包个数相比，得到PDR的数值，根据不同的距离，从0到1的范围内选取不同的等效间隔时间占比ρ，依次在不同等效间隔时间占比ρ的取值下，改变数据包包长占比η及数据包包重复次数M的值得到PDR在不同数据调制参数下的变化曲线图。如图1至图8所示，给出了等效间隔时间占比ρ从0.1开始，增加步长为0.1，增大至0.8(即通信距离由近及远)时，OCC可靠性(即包到达率PDR)随数据包包长占比η从0增大到1和数据包包重复次数M从1增大到4的变化曲线图。
步骤1.2：对ETR进行数值仿真，得到ETR变化曲线图；
等效传输速率ETR定义为发送端每个数据帧发送有效净荷的占比，单位是比特/帧(bpf)，如式(3)所示:
ETR＝Nq/(M×Nf×T0) (3)
式中，Nq为有效数据符号个数，M为数据包包重复次数，Nf为一个数据包包含的符号数，T0为帧持续时间。
采用数值仿真的方法，利用公式(3)，给出不同数据包包长占比η、不同数据包包重复次数M的值对ETR进行数值仿真，得到不同数据调制参数下的ETR的数值变化。如图9所示，给出了OCC有效性(即等效传输速率ETR)随数据包包长占比η从0增大到1和数据包包重复次数M从1增大到4的变化曲线。
步骤1.3：根据PDR和ETR变化曲线图选定数据调制参数。
根据步骤1.1、步骤1.2得到的曲线图，确定数据调制参数；根据用户对通信距离以及对OCC可靠性或有效性的需求，查找步骤1.2产生的相应等效间隔时间占比ρ下的PDR曲线图，将该图与步骤1.3产生的ETR曲线图做出对比，若用户对OCC的可靠性PDR的值有特定要求，从ETR曲线图中找到在保证PDR值满足用户需求下，ETR的值最高时，所对应的一组η,M的值，若用户对OCC的有效性ETR的值有特定要求，从PDR曲线图中找到在保证ETR值满足用户需求下的情况下，PDR最高时所对应的一组η，M的值。
步骤2：根据步骤1得到的数据调制参数确定数据帧结构；
本发明所涉及的数据帧结构如图11所示，由多个包含Nf个数据符号的数据包拼接而成，且每个数据包重复M次，根据步骤1所确定的数据调制参数M，按照以下规则确定数据包结构，进而确定数据帧结构。
步骤2.1：构造数据包结构；
一个数据包是由包头、有效数据符号净荷和包尾组成三部分；其中，数据包最开始是包头部分，用于实现同步，包头由Nh个连续符号‘1’组成；接着是有效数据符号有效数据净荷部分，包含Nq个有效数据符号，其中前Nb个符号表示数据包包号，用于接收端去除收到的重复包；为了与包头部分区分，有效数据净荷部分采用每隔Nh-2个比特插入1个反向控制比特的方式防止出现连续的‘1’；包尾部分则由Nt个‘0’组成，表示数据包的结束；
步骤2.2：构造数据帧结构。
如图11所示，数据帧是由N个独立的数据包分别重复M次后依次拼接而成。由于每个数据包的长度不固定，N也不是固定的。在不同的业务场景下，可采用不同的最大帧长Nmax,将最大帧长定义为一个数据帧所包含的数据包的最大个数；用最大帧长确定组成一帧的独立数据包个数N，即满足
式中，N为数据帧包含数据包的个数、M为数据包包重复次数、Nmax最大帧长、Nf为一个数据包包含的符号数。
步骤3：根据步骤2确定的数据帧结构组成数据帧；
根据数据帧结构，将上层传入的待发送数据流填入数据包并组成发送数据帧。
步骤3.1：填充数据包；
根据公式(1)用数据包包长占比η计算数据包中包含的总符号的个数Nf；再根据数据包结构，计算有效数据净荷部分所需插入控制符号个数Nc，即：
式中，Nf为一个数据包的符号个数、Nh为包头符号个数、Nt为包尾符号个数；
进而得出每个数据包中的有效数据符号个数Nq，即：
Nq＝Nf-Nc-Nh-Nt (6)
式中，Nf为一个数据包的符号个数、Nh为包头符号个数、Nt为包尾符号个数、Nc为控制符号个数；
假定上层传输有效数据符号的个数为Np，取出Nq个比特，根据数据包结构，依次将Nh个包头符号、Nq个有效数据符号、Nc个控制符号和Nt个包尾符号排序填充，构成一个包含数据符号个数为Nf数据包；
步骤3.2：确定独立数据包个数；
根据上层传输有效数据符号的个数Np以及每个数据包有效数据符号数Nq，确定待发送的独立数据包的个数N的值，考虑到最大帧长的限制，则
式中：Np为上层传输有效数据符号的个数、Nq为每个数据包中的有效数据符号个数、Nb为数据包包号的符号个数、M为数据包包重复次数、Nmax为最大帧长；
步骤3.3：重复生成数据包组成数据帧。
根据M的大小对N个独立数据包进行重复生成M次，并依次拼接形成一个数据帧；若使用一个数据帧不足以传输所有待发送数据符号，则需要生成新的数据帧发送剩余的有效数据符号。
步骤4：对步骤3生成的数据帧进行游程编码，并用发送设备发送给接收设备。
为了保证发射光源的亮度不因数据调制产生随机闪烁，需要对生成的数据帧做游程编码(RLL编码)，使得编码后的调制数据帧中‘0’和‘1’的数量均等(常用的游程编码方案包括曼彻斯特编码、4B6B编码等)，接着将编码后的数据用发送设备发送给接收设备。
(二)数据解调方法。详细步骤如图12所示，包括以下步骤：
步骤1:对接收设备图像传感器输出的图像进行一系列预处理；
步骤1.1:对接收设备图像传感器输出的图像做灰度处理；
步骤1.2:根据步骤1.1输出的图像灰度值，获得携带数据信息的光斑面积区域所占的像素行范围，取出包含这些行的1列像素值作为接收信号的采样向量；
步骤1.3:根据步骤1.2产生的采样向量的取值范围确定最优门限，并对其进行二值化处理，得到二值编码向量。
步骤2:游程编码解码
对调制方法步骤4中的发端采用的游程编码方式进行解码，将步骤1.3中得到的二值编码向量解码为符号序列。
步骤3：数据解帧
步骤3.1:监测步骤2中的符号序列，监测符号序列中的包头序列，实现同步。采用滑动相关或根据同步头模板，在符号序列中搜索包头序列，找到包头和包尾的位置(包尾就是下一个包头前一个符号的位置)；
步骤3.2:根据步骤3.1找到的包头包尾的位置，判断包头和包尾之间的比特数是否等于Nf即判断包结构是否完整或者或包尾校验失败，若数据包结构不完整则舍弃此数据包，否则就保留此数据包；
步骤3.3:对步骤3.2保留的数据包去除包头包尾以及控制符号，得到有效数据净荷部分；
步骤3.4:将步骤3.3输出的有效数据净荷部分作为数据包的接收结果。
步骤4:去除重复包
步骤4.1:根据步骤3.4，从一个数据帧中收到的多个数据包的有效数据净荷部分中提取序列号和有效数据比特；
步骤4.2:针对步骤4.1提取出的序列号和有效数据比特，从中找到具有相同序列号的多个净荷数据，只保留一份副本，将多余的副本丢弃，以此实现去重功能。
步骤5:输出接收数据比特流
将经过步骤4.2去重后剩余的有效数据比特拼接起来构成接收比特数据流输出。
实施例1
短距离调制方案实验验证：
本节针对短距离OCC场景，实施了本发明所涉及的数据调制方案，并在接收端采用本发明所涉及的数据解调方法实现数据解调。根据统计，OCC的PDR和ETR符合理论方针预期。
本实施方案所采用的参数如表1所示。
如表1所示，在距离上d＝0.3m(对应ρ≈0.17)对本发明方案进行具体实施，目的是根据通信需求，找到最优通信传输条件。在本实验中，将LED灯、STC89C52单片机作为发送端，将摄像头作为接收端。摄像机每帧持续的时间T0的值设为1/30s、符号持续时间Ts的值设为0.001s。具体实验步骤如下所示。
(1)调制方法实验步骤：
步骤1：确定数据调制参数
步骤1.1：对PDR及进行数值仿真，得到PDR变化曲线图。对ρ＝0.023下的PDR数值仿真，将数据包包长占比η从0增大到1，数据包包重复次数M设为1，2，3，4。仿真过程：给定一个符号‘1’作为标记符号，每个标记符号后面跟一组数据包，采样，统计采样得到的完整数据包的个数，将采样得到的完整数据包个数与发送数据包总数相比，获得PDR的数值，绘出PDR的变化曲线，ρ＝0.023时PDR变化曲线图如图13所示。
步骤1.2：对ETR进行数值仿真，得到ETR变化曲线图。将数据包包长占比η的值从0.1增至到1、重复次数M取值为1、2、3，4根据公式(3)，对ETR进行数值仿真，得到ETR曲线变化图如图9所示。
步骤1.3：根据步骤1.1及步骤1.2产生的PDR和ETR变化曲线图选定数据调制参数。假定要求PDR的值大于等于0.9，对比PDR图和ETR图，找到一组可行的数据调制参数。查找ETR曲线图，找到满足PDR的值大于等于0.9时，ETR值最高的点的一组数据调制参数，将最高点所用的数据调制参数作为调制时使用的数据调制参数，通过查找，将数据包包长占比η设为0.5，数据包包重复次数M设为2。
步骤2：根据步骤1产生的数据调制参数确定数据帧结构
步骤2.1：构造数据包结构，包头部分，用5个符号‘1’做数据包包头，一个符号‘0’做包尾，有效数据净荷部分用有效符号的前两个作为包号，序列号后面每三个有效符号插入一个控制符号，包尾部分用一个符号‘0’做包尾。
步骤2.2：构造数据帧结构。将每一个数据包按照数据包包重复次数M＝2，依次重复生成两次、拼接成数据帧。
步骤3：根据步骤2确定的数据帧结构组成数据帧
步骤3.1：填充数据包：将上层传输2个字节(用16进制表示为CEF6H)对应的0，1比特流作为有效数据符号，依次分给每个数据包。
步骤3.2：确定独立数据包个数。根据公式(1)先求出数据包中包含的总符号的个数Nf的值(通过计算得到Nf＝16)，根据公式(4)求出控制符号的个数Nc的值(通过计算得到Nc＝2)，再根据公式(5)求出1个数据包分配的有效数据符号Nq的值(通过计算的到Nq＝8).最后根据公式(6)求出待发送的独立数据包的个数N的值(通过计算的到N＝3)。
步骤3.3：重复生成数据包组成数据帧。判断数据包重复次数是否小于M，即判断判断数据包重复次数是否小于2，若是则继续重复生成该数据包数据，否则，则生成下一个数据包。将生成的数据包拼接成数据帧，.数据帧结构如图14所示，一共有3种数据包，每种数据包重复两次且每个数据包由5个符号‘1’的包头、两个自由组合符号的包号符号、有效数据符号、每三个有效数据符号插入一个反码控制符号、一个‘0’的包尾。
步骤4：对步骤3生成的数据帧进行游程编码，并用发送设备发送。
对步骤3.3生成的数据帧进行曼彻斯特编码，用STC89C52单片机对数据发送，控制LED灯的亮灭，由摄像头接收光源。
(2)数据解调方法实验步骤：
步骤1：对图像传感器输出的图像进行一系列预处理
步骤1.1:对接收图像进行处理。用MATLAB软件对摄像头接收的图像帧做处理,将接收到的每帧图像的RGB转成灰度值。
步骤1.2:根据步骤1.1输出的图像灰度值，用EVA算法，获得携带数据信息的光斑面积区域所占的像素行范围，取出包含这些行的1列像素值作为接收信号的采样向量。
步骤1.3:根据步骤1.2产生的采样向量的取值范围确定最优门限，并对其进行二值化处理，得到二值编码向量。
步骤2:游程编码解码
对调制方法步骤4中的发端采用的曼彻斯特编码进行解码，将步骤1.3中得到的二值编码向量解码为符号序列。
步骤3：数据解帧
步骤3.1:构造同步模板，将包尾包头组合成同步模板({‘0’,‘1’，‘1’，‘1’，‘1’，‘1’})，然后在步骤2中产生的符号序列搜索同步模板，确定同步位置。
步骤3.2:根据步骤3.1产生的同步位置，判断包头和包尾之间的比特数是否等于Nf，即判断包结构是否完整或者包尾校验失败，若数据包结构不完整则舍弃此数据包，否则就保留此数据包。
步骤3.3:将步骤3.2产生的数据包根据数据包结构去除包头包尾以及控制符号后得到有效数据净荷部分。
步骤3.4:输出有效数据净荷部分作为数据包的接收结果。
步骤4:去除重复包
步骤4.1:根据步骤3.4，从一个数据帧中收到的多个数据包的有效数据净荷部分中提取序列号和有效数据比特。
步骤4.2:针对步骤4.1提取出的序列号和有效数据比特，从中找到具有相同序列号的多个净荷数据，只保留一份副本，将多余的副本丢弃，以此实现去重功能。
步骤5:输出接收数据比特流
将经过步骤4.2去重后剩余的有效数据比特拼接起来构成接收比特数据流输出输出的比特流，如图15所示，有三个数据包，每个数据包前两个符号为包号，后面符号为有效数据比特。
步骤6：测量该调制下PDR值及ETR值
统计步骤5接收到的比特流数据包个数，将其个数与发送比特流的数据包个数相比，得到该调制解调机制下的PDR的值，并利用公式(3)求的该机制下的ETR的值。
实验结果
经计算得到，该调制机制下的PDR值为1，ETR的值为7.8比特/帧与调制方法实验步骤：1.1产生设为PDR曲线图及ETR步骤1.2产生ETR的曲线变化图数据值相相符合，可以判断，使用本发明方法可以在选定距离下，进行通信，并能保证可靠性的同时最大化有效性。
广泛过采样调制方法增加了距离的可变性，能同时保证在不同距离下，系统传输的可靠性和有效性。在工程上，使用广泛过采样调制方案，增加了工程的可控性和灵活性。可以根据需求改变数据包包长占比η、数据包包重复次数M等调整调制方案，达到传输需求。
实施例2
光学成像通信中的广义数据调制方法，包括数据调制方法和数据解调方法两个部分：
(一)数据调制方法，包括以下步骤：
步骤1：确定数据调制参数；
步骤2：根据步骤1得到的数据调制参数确定数据帧结构；
步骤3：根据步骤2确定的数据帧结构组成数据帧；
步骤4：对步骤3生成的数据帧进行游程编码，并用发送设备发送给接收设备；
(二)数据解调方法，包括以下步骤：
步骤1:对接收设备图像传感器输出的图像进行预处理；
步骤2:游程编码解码；
步骤3：数据解帧；
步骤4:去除重复包；
步骤5:输出接收数据比特流。
实施例3
光学成像通信中的广义数据调制方法，包括数据调制方法和数据解调方法两个部分：
(一)数据调制方法，包括以下步骤：
步骤1：确定数据调制参数；
步骤2：根据步骤1得到的数据调制参数确定数据帧结构；
步骤3：根据步骤2确定的数据帧结构组成数据帧；
步骤4：对步骤3生成的数据帧进行游程编码，并用发送设备发送给接收设备；
(二)数据解调方法，包括以下步骤：
步骤1:对接收设备图像传感器输出的图像进行预处理；
步骤2:游程编码解码；
步骤3：数据解帧；
步骤4:去除重复包；
步骤5:输出接收数据比特流。
数据调制方法中的步骤1具体为：
步骤1.1：对数据包送达率PDR进行数值仿真，得到PDR变化曲线图；
采用数值仿真的方法，对PDR进行数值仿真，给定一组由0、1组成的数据流，该数据流由两部分组成，前一部分是由一串特定0或1序列构成的标记符号序列，后一部分由多个数据包组成，每个数据包包含的符号个数为Nf，且每一个数据包的数据包包重复次数为M；对此数据流进行采样，统计数据包的个数，将采样得到的数据包的个数与发送的总数据包个数相比，得到PDR的数值，根据不同的距离，从0到1的范围内选取不同的等效间隔时间占比ρ，依次在不同等效间隔时间占比ρ的取值下，改变数据包包长占比η及数据包包重复次数M的值得到PDR在不同数据调制参数下的变化曲线图；
步骤1.2：对ETR进行数值仿真，得到ETR变化曲线图；
首先，等效传输速率ETR定义为发送端每个数据帧发送有效净荷的占比，单位是比特/帧，如式(3)所示:
ETR＝Nq/(M×Nf×T0) (3)
式中，Nq为有效数据符号个数，M为数据包包重复次数，Nf为一个数据包包含的符号数，T0为帧持续时间；
然后，采用数值仿真的方法，利用公式(3)，给出不同数据包包长占比η、不同数据包包重复次数M的值对ETR进行数值仿真，得到不同数据调制参数下的ETR的数值变化；
步骤1.3：根据PDR和ETR变化曲线图选定数据调制参数
根据步骤1.1、步骤1.2得到的曲线图，确定数据调制参数；根据用户对通信距离以及对OCC可靠性或有效性的需求，查找步骤1.2产生的相应等效间隔时间占比ρ下的PDR曲线图，将该图与步骤1.3产生的ETR曲线图做出对比，若用户对OCC的可靠性PDR的值有特定要求，从ETR曲线图中找到在保证PDR值满足用户需求下，ETR的值最高时，所对应的一组η,M的值，若用户对OCC的有效性ETR的值有特定要求，从PDR曲线图中找到在保证ETR值满足用户需求下的情况下，PDR最高时所对应的一组η，M的值。

Claims (8)

1.光学成像通信中的广义数据调制与解调方法，其特征在于，包括数据调制方法和数据解调方法两个部分，包括以下步骤：
步骤1：发射端确定数据调制参数；
数据调制方法中的步骤1具体为：
步骤1.1：对数据包送达率PDR进行数值仿真，得到PDR变化曲线图；
采用数值仿真的方法，对PDR进行数值仿真，给定一组由0、1组成的数据流，该数据流由两部分组成，前一部分是由一串特定0或1序列构成的标记符号序列，后一部分由多个数据包组成，每个数据包包含的符号个数为Nf，且每一个数据包的数据包包重复次数为M；对此数据流进行采样，统计数据包的个数，将采样得到的数据包的个数与发送的总数据包个数相比，得到PDR的数值，根据不同的距离，从0到1的范围内选取不同的等效间隔时间占比ρ，依次在不同等效间隔时间占比ρ的取值下，改变数据包包长占比η及数据包包重复次数M的值得到PDR在不同数据调制参数下的变化曲线图；
步骤1.2：对ETR进行数值仿真，得到ETR变化曲线图；
首先，等效传输速率ETR定义为发送端每个数据帧发送有效净荷的占比，单位是比特/帧，如式(3)所示:
ETR＝Nq/(M*Nf*T0) (3)
式中，Nq为有效数据符号个数，M为数据包包重复次数，Nf为一个数据包包含的符号数，T0为帧持续时间；
然后，采用数值仿真的方法，利用公式(3)，给出不同数据包包长占比η、不同数据包包重复次数M的值对ETR进行数值仿真，得到不同数据调制参数下的ETR的数值变化；
步骤1.3：根据PDR和ETR变化曲线图选定数据调制参数
根据步骤1.1、步骤1.2得到的曲线图，确定数据调制参数；根据用户对通信距离以及对OCC可靠性或有效性的需求，查找步骤1.2产生的相应等效间隔时间占比ρ下的PDR曲线图，将该图与步骤1.3产生的ETR曲线图做出对比，若用户对OCC的可靠性PDR的值有特定要求，从ETR曲线图中找到在保证PDR值满足用户需求下，ETR的值最高时，所对应的一组η,M的值，若用户对OCC的有效性ETR的值有特定要求，从PDR曲线图中找到在保证ETR值满足用户需求下的情况下，PDR最高时所对应的一组η，M的值；
步骤2：根据步骤1得到的数据调制参数确定数据帧结构；
步骤3：根据步骤2确定的数据帧结构组成数据帧；
步骤4：对步骤3生成的数据帧进行游程编码，并用发送设备发送给接收设备；
步骤5:接收端对接收设备图像传感器输出的图像进行预处理；
步骤6:游程编码解码；
步骤7：数据解帧；
步骤8:去除重复包；
步骤9:输出接收数据比特流。
2.根据权利要求1所述的光学成像通信中的广义数据调制与解调方法，其特征在于，数据调制方法中的步骤2具体为：
步骤2.1：构造数据包结构；
一个数据包是由包头、有效数据符号净荷和包尾组成三部分；其中，数据包最开始是包头部分，用于实现同步，包头由Nh个连续符号‘1’组成；接着是有效数据符号有效数据净荷部分，包含Nq个有效数据符号，其中前Nb个符号表示数据包包号，用于接收端去除收到的重复包；为了与包头部分区分，有效数据净荷部分采用每隔Nh-2个比特插入1个反向控制比特的方式防止出现连续的‘1’；包尾部分则由Nt个‘0’组成，表示数据包的结束；
步骤2.2：构造数据帧结构；
数据帧是由N个独立的数据包分别重复M次后依次拼接而成；在不同的业务场景下，采用不同的最大帧长Nmax,将最大帧长定义为一个数据帧所包含的数据包的最大个数；用最大帧长确定组成一帧的独立数据包个数N，即满足
式中，N为数据帧包含数据包的个数、M为数据包包重复次数、Nmax最大帧长、Nf为一个数据包包含的符号数。
3.根据权利要求2所述的光学成像通信中的广义数据调制与解调方法，其特征在于，数据调制方法中的步骤3具体为：
步骤3.1：填充数据包；
根据公式(1)用数据包包长占比η计算数据包中包含的总符号的个数Nf；再根据数据包结构，计算有效数据净荷部分所需插入控制符号个数Nc，即：
式中，Nf为一个数据包的符号个数、Nh为包头符号个数、Nt为包尾符号个数；
进而得出每个数据包中的有效数据符号个数Nq，即：
Nq＝Nf-Nc-Nh-Nt (6)
式中，Nf为一个数据包的符号个数、Nh为包头符号个数、Nt为包尾符号个数、Nc为控制符号个数；
假定上层传输有效数据符号的个数为Np，取出Nq个比特，根据数据包结构，依次将Nh个包头符号、Nq个有效数据符号、Nc个控制符号和Nt个包尾符号排序填充，构成一个包含数据符号个数为Nf数据包；
步骤3.2：确定独立数据包个数；
根据上层传输有效数据符号的个数Np以及每个数据包有效数据符号数Nq，确定待发送的独立数据包的个数N的值，考虑到最大帧长的限制，则
式中：Np为上层传输有效数据符号的个数、Nq为每个数据包中的有效数据符号个数、Nb为数据包包号的符号个数、M为数据包包重复次数、Nmax为最大帧长；
步骤3.3：重复生成数据包组成数据帧；
根据M的大小对N个独立数据包进行重复生成M次，并依次拼接形成一个数据帧；若使用一个数据帧不足以传输所有待发送数据符号，则需要生成新的数据帧发送剩余的有效数据符号。
4.根据权利要求3所述的光学成像通信中的广义数据调制与解调方法，其特征在于，数据调制方法中的步骤4具体为：
为了保证发射光源的亮度不因数据调制产生随机闪烁，需要对生成的数据帧做游程编码，使得编码后的调制数据帧中‘0’和‘1’的数量均等，接着将编码后的数据用发送设备发送给接收设备。
5.根据权利要求4所述的光学成像通信中的广义数据调制与解调方法，其特征在于，数据解调方法中的步骤5具体为：
步骤5.1:对接收设备图像传感器输出的图像做灰度处理；
步骤5.2:根据步骤5.1输出的图像灰度值，获得携带数据信息的光斑面积区域所占的像素行范围，取出包含这些行的1列像素值作为接收信号的采样向量；
步骤5.3:根据步骤5.2产生的采样向量的取值范围确定最优门限，并对其进行二值化处理，得到二值编码向量。
6.根据权利要求5所述的光学成像通信中的广义数据调制与解调方法，其特征在于，数据解调方法中的步骤6具体为：
对调制方法步骤4中的发端采用的游程编码方式进行解码，将步骤5.3中得到的二值编码向量解码为符号序列。
7.根据权利要求6所述的光学成像通信中的广义数据调制与解调方法，其特征在于，数据解调方法中的步骤7具体为：
步骤7.1:监测步骤6中的符号序列，监测符号序列中的包头序列，实现同步；采用滑动相关或根据同步头模板，在符号序列中搜索包头序列，找到包头和包尾的位置；
步骤7.2:根据步骤7.1找到的包头包尾的位置，判断包头和包尾之间的比特数是否等于Nf即判断包结构是否完整或者或包尾校验失败，若数据包结构不完整则舍弃此数据包，否则就保留此数据包；
步骤7.3:对步骤7.2保留的数据包去除包头包尾以及控制符号，得到有效数据净荷部分；
步骤7.4:将步骤7.3输出的有效数据净荷部分作为数据包的接收结果。
8.根据权利要求7所述的光学成像通信中的广义数据调制与解调方法，其特征在于，数据解调方法中的步骤8具体为：
步骤8.1:根据步骤7.4，从一个数据帧中收到的多个数据包的有效数据净荷部分中提取序列号和有效数据比特；
步骤8.2:针对步骤8.1提取出的序列号和有效数据比特，从中找到具有相同序列号的多个净荷数据，只保留一份副本，将多余的副本丢弃，以此实现去重功能；
数据解调方法中的步骤9具体为：
将经过步骤8.2去重后剩余的有效数据比特拼接起来构成接收比特数据流输出。
CN202311657042.8A 2023-12-05 2023-12-05 光学成像通信中的广义数据调制方法 Active CN117674999B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311657042.8A CN117674999B (zh) 2023-12-05 2023-12-05 光学成像通信中的广义数据调制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311657042.8A CN117674999B (zh) 2023-12-05 2023-12-05 光学成像通信中的广义数据调制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117674999A CN117674999A (zh) 2024-03-08
CN117674999B true CN117674999B (zh) 2024-05-24

Family

ID=90070918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311657042.8A Active CN117674999B (zh) 2023-12-05 2023-12-05 光学成像通信中的广义数据调制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117674999B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102136496B1 (ko) * 2019-10-24 2020-07-21 국민대학교산학협력단 광학 카메라 통신 신호의 변조 및 복조 방법 및 장치
CN111698717A (zh) * 2020-05-26 2020-09-22 清华大学 网络传输参数选择方法、装置、设备及存储介质
CN114285472A (zh) * 2021-12-20 2022-04-05 北京邮电大学 一种基于手机摄像头具有前向纠错的upsook调制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101443376B1 (ko) * 2007-10-24 2014-11-04 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 확장성을 지원하는 데이터 송수신 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102136496B1 (ko) * 2019-10-24 2020-07-21 국민대학교산학협력단 광학 카메라 통신 신호의 변조 및 복조 방법 및 장치
CN111698717A (zh) * 2020-05-26 2020-09-22 清华大学 网络传输参数选择方法、装置、设备及存储介质
CN114285472A (zh) * 2021-12-20 2022-04-05 北京邮电大学 一种基于手机摄像头具有前向纠错的upsook调制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Parametric modeling and experimental measurement of rolling shutter characteristics for optical camera communication using undersampled modulation;Ke Dong.etc;APPLIED;20221121;全文 *
光学成像通信研究现状与展望;韩思齐;侯春宁;贾俊连;迟楠;;照明工程学报;20200615(第03期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117674999A (zh) 2024-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2557802C2 (ru) Детектирование данных для передачи данных в видимом свете, используя датчик обычной камеры
Yang et al. Reflexcode: Coding with superposed reflection light for led-camera communication
Aoyama et al. Line scan sampling for visible light communication: Theory and practice
US20160359561A1 (en) Coded light
KR20190047527A (ko) 광학 카메라 통신 장치 및 방법
WO2015121135A1 (en) Signaling using idle period for coded light
CN107483114B (zh) 多路指示灯数据并行传输系统及方法
CN114285472B (zh) 一种基于手机摄像头具有前向纠错的upsook调制方法
Yang et al. Boosting the throughput of LED-camera VLC via composite light emission
CN117674999B (zh) 光学成像通信中的广义数据调制方法
CN109541544B (zh) 一种异步可见光定位方法
CN109586791B (zh) 一种可见光通信方法及装置
Sturniolo et al. ROI assisted digital signal processing for rolling shutter optical camera communications
Li et al. Design and implementation of a rolling shutter based image sensor communication system
CN212627915U (zh) 一种cmos摄像头可见光通信的数据保密传输装置
Song et al. Undersampled digital PAM subcarrier modulation for optical camera communications
Jiang et al. Experimental demonstration of non-line-of-sight MIMO optical camera communications with DBPWR algorithm
Norouzi et al. Bit Error Rate Improvement in Optical Camera Communication Based on RGB LED
KR102327440B1 (ko) Bppm 기반 하이브리드 파형 신호 수신 방법 및 장치
Preda et al. Performance Evaluation of a Visible Light Communication System for Indoor Navigation
CN116865855B (zh) 基于光学相机的自适应调光接收、发射及通信系统和方法
KR102593594B1 (ko) 다중 진폭 컬러 ook, 회색조 영상 및 ai 모델에 기반한 광학 무선 수신 방법 및 장치
Lartigue et al. High-efficient manchester coding for beacon-to-CMOS camera in visible light communications
Li et al. Rolling shutter aided optical camera communications with increasing communication distance
KR102593590B1 (ko) 다중 진폭 컬러 ook 및 회색조 영상에 기반한 광학 무선 수신 방법 및 장치

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