CN203691406U - 基于lifi灯光的单向传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于LIFI灯光的单向传输装置，属于通信技术领域。本实用新型包括与发送模块连通的发送端和与接收模块连通的接收端，发送模块与接收模块之间物理隔离；发送模块包括LED，用于发送光信号；接收模块包括光电倍增管，用于接收所述LED发送光信号并计数检测；LED和光电倍增管相向设置。本实用新型采用LIFI技术通过光信号对数据进行单向传输，安全可靠，传输效率达1000Mbps，其结构简单，设置使用方便。为了保证光信号的稳定可靠传输与接收LED与带通滤光器应设置同一条直线上。LED与带通滤光器设置在同一密封遮光的箱体内，可减少信号传输过程中杂光的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种单向传输装置，具体来讲是一种基于LIFI灯光的单向传输装置，属于通信技术领域。
背景技术
网络通信已经成为世界各行各业间信息交流的基本工具，但现有通信网络及通信设备都是大都是基于传统的通信协议来完成，并且都建立在传统的物理链路的基础上，通信安全得不到有效保证，无法满足军队、国家安全部门等保密单位的通信需求。
2013年1月11日，中国发明专利申请CN103067405A公开了一种跨网安全传输方法及其装置，其通过数据处理器整理数据信息后把需要传输的数据转换成二维码图形输出到显示屏，通过扫描头隔空扫描二维码图形并读取字符串、经过数据处理器转换后传输给另一个独立网络。但通过二维码单次传输的信息容量有限，传输速度相对较慢，无法实现数据跨网快速传输；此外该装置结构复杂，
2011年8月英国著名物理学家HeraldHaas研发了一种全新的无线数据传输技术，该技术被称为Light Fidelity，简称Li-fi，是一种利用光源发出的光传输数据的技术，其通过LED光源的快速开、光切换，或者强、弱切换，实现对信息的二进制编码和发送，本发明将利用Li-fi技术实现单向、快速、安全传输数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述缺陷，提供一种传输容量大、传输速率快、传输过程安全的基于LIFI灯光的单向传输装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供的基于LIFI灯光的单向传输装置，包括与发送模块连通的发送端和与接收模块连通的接收端，其特征在于：所述发送模块与接收模块之间物理隔离；所述发送模块包括LED，用于发送光信号；所述接收模块包括光电倍增管，用于接收所述LED发送光信号并计数检测；所述LED和光电倍增管相向设置。
为了保证光信号的稳定可靠传输与接收，所述LED和光电倍增管设置在同一条直线上。
为减少信号传输过程中杂光的干扰，所述LED和光电倍增管设置在同一密封遮光的箱体内。
本发明中，所述发送模块还包括：数据接口，用于接受发送端数据；信号处理编码调制模块，用于低频信号调制成高频信号；光驱动电路，用于对高频信号采集、转换、放大和滤波。
本发明中，所述接收模块还包括：带通滤光器，用于滤除接收到的光信号中所需波长范围以外其他波长的光；滤波主放模块，用于噪声抑制和防止干扰；信号处理同步解调模块，用于解调恢复信号波形，将波形调制出来；数据接口，用于向接收端发送数据；
本发明中，所述的数据接口为网卡。
本发明的有益效果在于：(1)、本发明采用LIFI技术通过光信号传输数据，其传输效率达100Mbps；(2)、发送模块与接收模块采用对应设置，对数据进行单向传输，保证了数据安全；(3)、本发明结构简单，设置使用方便。
附图说明
图1为本发明的基于LIFI灯光的单向传输装置整体结构图；
图2为本发明中发送模块原理框图；
图3为本发明中接收模块原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1所示，本发明的基于LIFI灯光的单向传输装置，包括发送模块1、接收模块2、发送端3、接收端4，其中发送端3与发送模块1连通、接收端4与接收模块2连通，发送模块1与接收模块2之间物理隔离，发送模块1与接收模块2相向设置。
如图2所示，发送模块1由数据接口、信号处理编码调制模块、光驱动电路和LED依次连接组成，其中，数据接口用于接收发送端3的传输数据；信号处理编码调制模块对数据接口传输来数据按基带信号的变化规律改变载波参数，将低频信号调制成高频信号；光驱动电路将采集到的高频信号转换为光信号，并进行放大、滤波和去除噪声；LED通过快速闪烁将经过光驱动电路处理放大的光信号进行传输。
如图3所示，接收模块2由光电倍增管(PMT)、带通滤光器(AGC电路)、滤波主放模块、信号处理同步解调模块和数据接口依次连接组成。其中，光电倍增管用于接收发送模块1的LED发送的光信号，对光信号进行计数检测；带通滤光器用于滤除光电倍增管接收的光信号中其他波长的光，仅透过所需波长范围的光，同时将光信号进行光电转换；滤波主放模块用于对转换后信号传输过程中产生噪声进行抑制并防止干扰；信号处 理同步解调电路用于将接收到的信号恢复信号波形并解调；数据接口用于将数据传送到接收端。
上述发送模块1、接收模块2中的数据接口为网卡。
发送模块1的LED与接收模块2的带通滤光器相向设置,为了保证光信号的稳定可靠传输与接收，LED与带通滤光器应设置同一条直线上。
发送模块1的LED与接收模块2的带通滤光器设置在同一密封遮光的箱体内，以减少信号传输过程中杂光的干扰。
传输时，发送端3将待发送的数据加上头部、尾部、校验的等规则编码，然后将数据通过发送模块1的数据接口传输到信号处理编码调制模块，信号处理编码调制模块对传输来数据按调制信号(基带信号)的变化规律改变载波参数，将低频信号调制成高频信号后传输到光驱动电路；光驱动电路对采集到高频信号进行电光转换、放大和滤波处理，并通过采取锁定放大、信号平均、自适应噪声抵消、低噪声牵制放大等手段抑制电磁感应与静电感应等外界干扰，降低热噪声、散弹噪声、低频噪声、放大气噪声等噪声，提高信号信噪比；经过光驱动电路处理过的光信号再通过LED并经由大气空间传输到接收模块2上。接收模块2上的光电倍增管对LED发出的光信号进行接收并计数检测，其计数强度与收到的瞬时功率成正比；带通滤光器滤除光电倍增管接收到的复合光信号中其他波长的光，透过所需波长范围的光，同时将光信号进行光电转换后传输到滤波主放模块进行噪声抑制交并消除其他干扰；信号处理同步解调电路对将接收到的滤波主放模块处理过的信号恢复信号波形，进行解调后经发送模块1数据接口传输到接收端，接收端收到信号后进行解码去除信号的头部、尾部、校验等，提取得到有效数据。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于LIFI灯光的单向传输装置，包括与发送模块连通的发送端和与接收模块连通的接收端，其特征在于：所述发送模块与接收模块之间物理隔离；所述发送模块包括LED，用于发送光信号；所述接收模块包括光电倍增管，用于接收所述LED发送光信号并计数检测；所述LED和光电倍增管相向设置。
2.根据权利要求1所述LIFI灯光的单向传输装置，其特征在于：所述LED和光电倍增管设置在同一条直线上。
3.根据权利要求2所述LIFI灯光的单向传输装置，其特征在于：所述LED和光电倍增管设置在同一密封遮光的箱体内。
4.根据权利要求1所述基于LIFI灯光的单向传输装置，其特征在于所述发送模块还包括：
数据接口，用于接受发送端数据；
信号处理编码调制模块，用于低频信号调制成高频信号；
光驱动电路，用于对高频信号采集、转换、放大和滤波。
5.根据权利要求1所述基于LIFI灯光的单向传输装置，其特征在于所述接收模块还包括：
带通滤光器，用于滤除接收到的光信号中所需波长范围以外其他波长的光；
滤波主放模块，用于噪声抑制和防止干扰；
信号处理同步解调模块，用于解调恢复信号波形，将波形调制出来；
数据接口，用于向接收端发送数据。
6.根据权利要求4或5所述基于LIFI灯光的单向传输装置，其特征在于：所述的数据接口为网卡。
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| CN103763030A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-30 | 刘鹏 | 基于lifi灯光的单向传输装置 |
| CN105472779A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-06 | 福建晶彩光电科技股份有限公司 | 基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统 |
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