JP5548861B2 - 可視光通信送信装置及び可視光通信受信装置 - Google Patents
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Description
直交周波数分割多重方式により送信データのデジタル信号を複数のサブキャリアに分割して変調し、変調された高周波信号を、LEDの発光動作により照射される可視光に重畳させて、送信データ信号を送信する可視光通信送信装置において、
パケット化された送信データ信号の各データを、第1サブキャリア用と第2サブキャリア用に、交互に割り当てるように送信データを組み替える送信データ処理部と、
該送信データ処理部から送られる該第1サブキャリア用の送信データ信号の各データを、第1周波数の該第1サブキャリアによりデジタル変調して第1デジタル変調信号を生成する第1デジタル変調部と、該送信データ処理部から送られる該第2サブキャリア用の送信データ信号の各データを、該第1周波数とは周波数帯域が重なる第2周波数の第2サブキャリアによりデジタル変調して第2デジタル変調信号を生成する第2デジタル変調部とを含み、該第1デジタル変調信号と第2デジタル変調信号が合成されたとき、合成信号の電力スペクトル密度が打ち消されて零となるように第1デジタル変調信号と第2デジタル変調信号を直交関係に配置するデジタル変調部と、
該第1デジタル変調部で変調された該第1デジタル変調信号を含む信号を入力し、該第1デジタル変調信号のみをフィルタリングして出力する第1フィルター回路と、
該第2デジタル変調部で変調された該第2デジタル変調信号を含む信号を入力し、該第2デジタル変調信号のみをフィルタリングして出力する第2フィルター回路と、
該第1フィルター回路から出力された該第1デジタル変調信号と、該第2フィルター回路から出力された該第2デジタル変調信号とを入力し、合成信号の電力スペクトル密度が打ち消されて零となるように、該第1デジタル変調信号と第2デジタル変調信号を合成して出力する信号合成回路と、
該信号合成回路で合成された送信信号を可視光に重畳させるように前記LEDを駆動するLED駆動部と、
を備えたことを特徴とする。
可視光通信送信装置にて、送信データ信号の各データを、第1サブキャリア用と第2サブキャリア用に交互に割り当て、該第1サブキャリア用の送信データ信号の各データを、第1周波数の該第1サブキャリアによりデジタル変調し、該第2サブキャリア用の送信データ信号の各データを、該第1周波数とは周波数帯域が重なる第2周波数の第2サブキャリアによりデジタル変調し、フィルター回路を通して得られた該第1サブキャリアの第1デジタル変調信号と該第2サブキャリアの第2デジタル変調信号を、電力スペクトル密度が打ち消されて零となるように直交関係に配置し合成して直交変調し、直交変調された送信信号をLEDから照射される可視光に重畳させて、該可視光通信送信装置から送信される送信信号を受信する可視光通信受信装置であって、
該可視光を受光し、受光信号を出力する受光素子と、
該受光素子から出力された受光信号を増幅する増幅器と、
該増幅器から出力され直交変調された該第1サブキャリアの第1デジタル変調信号と該第2サブキャリアの第2デジタル変調信号を含む高周波受信信号をフィルタリングし、該第1サブキャリアの第1デジタル変調信号と該第2サブキャリアの第2デジタル変調信号とを分離して取り出すフィルター回路と、
該フィルター回路から分離して出力された該第1サブキャリアの第1デジタル変調信号を入力し、第1デジタル信号に復調する第1復調器と、
該フィルター回路から分離して出力された該第2サブキャリアの第2デジタル変調信号を入力し、第2デジタル信号に復調する第2復調器と、
該第1復調器から出力された第1デジタル信号と該第2復調器から出力された第2デジタル信号を交互に取り込み、該第1デジタル信号と該第2デジタル信号を時間的に交互に繋ぎ合わせて合成し、受信データとして出力するデータ合成部と、
を備えたことを特徴とする。
2 OFDM変調器
3 LED駆動部
11 イーサネットインタフェース
12 データバッファ
13 データ処理部
14 データメモリ
15 入出力部
20 デジタル変調部
21 第1デジタル変調部
22 第2デジタル変調部
23 ローパスフィルター
24 ハイパスフィルター
24 ハイフィルター
27 信号合成部
30 LED
31 増幅器
32 帯域補正増幅器
33 LEDドライバ
34 照度安定化回路
35 温度補償回路
36 調光回路
37 DCオフセット回路
50 受光素子
51 増幅器
52 ローパスフィルター
53 ハイパスフィルター
54 第1復調器
55 第2復調器
56 データ合成部
57 データ処理部
58 表示器
59 音声出力部
Claims (7)
- 直交周波数分割多重方式により送信データのデジタル信号を複数のサブキャリアに分割して変調し、変調された高周波信号を、LEDの発光動作により照射される可視光に重畳させて、送信データ信号を送信する可視光通信送信装置において、
パケット化された送信データ信号の各データを、第1サブキャリア用と第2サブキャリア用に、交互に割り当てるように送信データを組み替える送信データ処理部と、
該送信データ処理部から送られる該第1サブキャリア用の送信データ信号の各データを、第1周波数の該第1サブキャリアによりデジタル変調して第1デジタル変調信号を生成する第1デジタル変調部と、該送信データ処理部から送られる該第2サブキャリア用の送信データ信号の各データを、該第1周波数とは周波数帯域が重なる第2周波数の第2サブキャリアによりデジタル変調して第2デジタル変調信号を生成する第2デジタル変調部とを含み、該第1デジタル変調信号と第2デジタル変調信号が合成されたとき、合成信号の電力スペクトル密度が打ち消されて零となるように第1デジタル変調信号と第2デジタル変調信号を直交関係に配置するデジタル変調部と、
該第1デジタル変調部で変調された該第1デジタル変調信号を含む信号を入力し、該第1デジタル変調信号のみをフィルタリングして出力する第1フィルター回路と、
該第2デジタル変調部で変調された該第2デジタル変調信号を含む信号を入力し、該第2デジタル変調信号のみをフィルタリングして出力する第2フィルター回路と、
該第1フィルター回路から出力された該第1デジタル変調信号と、該第2フィルター回路から出力された該第2デジタル変調信号とを入力し、合成信号の電力スペクトル密度が打ち消されて零となるように、該第1デジタル変調信号と第2デジタル変調信号を合成して出力する信号合成回路と、
該信号合成回路で合成された送信信号を可視光に重畳させるように前記LEDを駆動するLED駆動部と、
を備えたことを特徴とする可視光通信送信装置。 - 前記信号合成部の出力側に帯域補正増幅器が接続され、該帯域補正増幅器は、前記LEDの周波数特性の非線形ひずみに対し、予めひずみの逆特性を送信信号に加えて補正するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の可視光通信送信装置。
- 前記LED駆動部には前上記信号合成部で合成された高周波信号を増幅する増幅器が設けられ、調光操作に応じて該増幅器の直流オフセットレベルを調整してLEDの発光レベルの調整を行なうDCオフセット回路及び調光回路が設けられたことを特徴とする請求項1記載の可視光通信送信装置。
- 前記LED駆動部の前記増幅器には、前記LEDの温度特性を補償してLEDの温度変化に対し照度を一定にする温度補償回路が接続され、検出されたLEDの電流・電圧及びLEDまたはその近傍の温度を検出する温度センサの温度検出信号に基づき、該増幅器に信号を出力して直流オフセットレベルを調整することを特徴とする請求項3記載の可視光通信送信装置。
- 前記LED駆動部には、前記調光回路の調光信号に応じて前記LEDの非線形の電流電圧特性をリニアに補正し、該LEDの照度を安定させる照度安定化回路が設けられ、LEDドライバの出力電圧に応じて該照度安定化回路から前記増幅器に信号を出力してその直流オフセットレベルを調整することを特徴とする請求項3記載の可視光通信送信装置。
- 可視光通信送信装置にて、送信データ信号の各データを、第1サブキャリア用と第2サブキャリア用に交互に割り当て、該第1サブキャリア用の送信データ信号の各データを、第1周波数の該第1サブキャリアによりデジタル変調し、該第2サブキャリア用の送信データ信号の各データを、該第1周波数とは周波数帯域が重なる第2周波数の第2サブキャリアによりデジタル変調し、フィルター回路を通して得られた該第1サブキャリアの第1デジタル変調信号と該第2サブキャリアの第2デジタル変調信号を、その電力スペクトル密度が打ち消されて零となるように直交関係に配置し合成して直交変調し、直交変調された送信信号をLEDから照射される可視光に重畳させて、該可視光通信送信装置から送信される送信信号を受信する可視光通信受信装置であって、
該可視光を受光し、受光信号を出力する受光素子と、
該受光素子から出力された受光信号を増幅する増幅器と、
該増幅器から出力され直交変調された該第1サブキャリアの第1デジタル変調信号と該第2サブキャリアの第2デジタル変調信号を含む高周波受信信号をフィルタリングし、該第1サブキャリアの第1デジタル変調信号と該第2サブキャリアの第2デジタル変調信号とを分離して取り出すフィルター回路と、
該フィルター回路から分離して出力された該第1サブキャリアの第1デジタル変調信号を入力し、第1デジタル信号に復調する第1復調器と、
該フィルター回路から分離して出力された該第2サブキャリアの第2デジタル変調信号を入力し、第2デジタル信号に復調する第2復調器と、
該第1復調器から出力された第1デジタル信号と該第2復調器から出力された第2デジタル信号を交互に取り込み、該第1デジタル信号と該第2デジタル信号を時間的に交互に繋ぎ合わせて合成し、受信データとして出力するデータ合成部と、
を備えたことを特徴とする可視光通信受信装置。 - 前記増幅器に、前記第1サブキャリアの第1周波数及び第2サブキャリアの第2周波数に共振する同調回路が設けられたことを特徴とする請求項6記載の可視光通信受信装置。
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