[发明专利]一种基于可见光通信技术的多语种语音解说装置及方法

权利要求书

1.一种基于可见光通信技术的多语种语音解说装置，其特征是包括发射端和接收端；

所述发射端包括数字音频采集模块、SD卡存储模块、FPGA信号处理模块一、LED光发射模块；数字音频采集模块和SD卡存储模块与FPGA信号处理模块一相连，FPGA信号处理模块一与LED光发射模块相连；

所述音频采集模块包括话筒及WM8371数字音频芯片；

所述FPGA信号处理模块一包括交替读取单元、RS编码单元、PWM调制单元，三者依次相连；其中交替读取模块包括一个FIFO存储器；

所述的LED光发射模块采用六个型号为CREE Q5的LED灯珠；

所述接收端包括光探测模块、FPGA信号处理模块二、语种选择模块、数字音频输出模块；光探测模块与FPGA信号处理模块二相连，FPGA信号处理模块二与语种选择模块和数字音频输出模块相连；

所述的光探测模块采用型号为PC10-6的PIN光电探测器；

所述FPGA信号处理模块二包括PWM解调单元、RS解码单元、交替存储单元，三者依次相连；其中交替存储单元包括多个FIFO存储器；

所述的数字音频输出模块包括WM8731数字音频芯片及耳机或扬声器。

2.权利要求1所述的一种基于可见光通信技术的多语种解说装置的解说方法，其特征是包括以下步骤：

(1)将不同语种的解说音频文件存在SD卡存储模块的不同存储单元中，然后SD卡存储模块连接到FPGA信号处理模块一；

(2)发送端话筒产生的模拟音频信号输入到数字音频采集模块进行实时语音信号采集并输出到FPGA信号处理模块一；

(3)FPGA信号处理模块一读取SD卡存储模块和数字音频采集模块中的数据，然后依次进行如下处理：

(3.1)读取不同语种音频文件和实时采集语音数据到交替读取单元的FIFO存储器中：

先读取语种1音频文件中1个字节数据并存入FIFO存储器的一个存储单元，然后读取语种2音频文件中1个字节数据并存入FIFO存储器的下一个存储单元；然后读取语种3音频文件中1个字节数据并存入FIFO存储器的下一个存储单元，然后读取实时语音采集的1个字节数据并存入FIFO存储器的下一个存储单元，然后又读取语种1音频文件中1个字节数据并存入FIFO存储器的一个存储单元，然后读取语种2音频文件中1个字节数据并存入FIFO存储器的下一个存储单元；然后读取语种3音频文件中1个字节数据并存入FIFO存储器的下一个存储单元，然后读取数字音频采集模块输出的1个字节数据并存入FIFO存储器的下一个存储单元，依此循环，直到FIFO存储器满；

(3.2)从交替读取单元的FIFO存储器中读取28个字节数据进行255，239位的RS编码：

从FIFO存储器中读取28个字节数据，将这28个字节数据和15位零构成239位进行RS编码，编码完成后继续从FIFO存储器中读取28个字节数据进行编码，直到FIFO存储器空；

(3.3)RS编码得到的码字输入到PWM调制单元进行调制；

(3.4)从FPGA信号处理模块一输出PWM调制信号；

(4)PWM调制信号输入到LED光发射模块，控制LED的亮灭闪烁来发送信号；

(5)接收端光探测模块将接收到的闪烁光信号转变为数字方波信号；

(6)数字方波信号输入PWM解调单元进行解调，然后进行RS解码；

(7)将解码所得多语种解说音频和实时语音数据交替存入交替存储模块中的多个FIFO存储器缓存区进行缓存：

语种1音频存入FIFO-1，语种2音频存入FIFO-2，语种3音频存入FIFO-3，实时语音存入FIFO-4；

(8)用户通过语种选择模块中的按键选择某一语种音频或实时语音数据输出到数字音频输出模块；

(9)数字音频输出模块将用户所选择的某一语种音频或实时语音数据转换为模拟音频信号，并输出到耳机或扬声器发出声音。