[发明专利]基于脉冲振幅调控的可见光通信方法及其可见光通信系统

权利要求书

1.一种基于脉冲振幅调控的可见光通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、第一可编程门阵列将信源发出的视频信号转换为n位二进制数字信号；

步骤2、第一可编程门阵列将每组n位二进制数字信号转换为n²进制数字信号，其中，n为正整数，所述n²进制数字信号对应n²种状态，每种状态对应点亮相应数目的LED，不同数目的LED芯片点亮可以实现光通量的变化，使COB封装LED灯具具有n²级光强的变化，所述n²级光强的变化即n²级脉冲振幅调制；

步骤3、接收子系统通过光电检测器件感应n²级光强变化，生成n²级脉冲电信号，经过接收子系统的信号解调处理后，还原出原始信号。

2.根据权利要求1所述的基于脉冲振幅调控的可见光通信方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：

步骤11、第一可编程门阵列对信源所发出的每帧视频信号的红、绿和蓝分量分别进行数模转换量化处理，形成原始像素数字信号；

步骤12、第一可编程门阵列把原始像素数字信号转换成8位二进制数字信号，并按顺序排列，每隔n位分割为一组二进制数字信号，输出到LED驱动电路。

3.根据权利要求1所述的基于脉冲振幅调控的可见光通信方法，其特征在于，在步骤3中，所述信号解调处理的方法包括以下步骤：

步骤31、前置放大电路与后置放大电路对所接收到的n²级脉冲电信号进行放大处理和滤波处理；

步骤32、对经过放大处理和滤波处理的n²级脉冲电信号进过ADC数模转换器进行模数转换，生成n²进制数字信号，第二可编程门阵列把n²进制数字信号转换为n位二进制数字信号；

步骤33、第二可编程门阵列对n位二进制数字信号按先后顺序排列，每隔8位合并为一组8位二进制数字信号，第二可编程门阵列把8位二进制数字信号转换为原始像素数字信号；

步骤34、第二可编程门阵列将原始像素数字信号还原为每帧视频信号。

4.一种实现权利要求1所述的基于脉冲振幅调控的可见光通信方法的可见光通信系统，包括：发射子系统、传输子系统和接收子系统，其特征在于，所述发射子系统包括：第一可编程门阵列、LED驱动电路和COB封装LED灯具，所述接收子系统具有：光电检测器件、ADC模数转换器和第二可编程门阵列；所述传输子系统用于把COB封装LED灯具发出的可见光信号传输给光电检测器件；所述第一可编程门阵列、LED驱动电路、COB封装LED灯具、光电检测器件、ADC模数转换器和第二可编程门阵列依次连接；所述第一可编程门阵列输出n位二进制数字信号，并把输出的n位二进制数字信号传输给LED驱动电路，所述n位二进制数字信号驱动COB封装LED灯具进行n²级光强度调制，所述COB封装LED灯具发射可见光信号给光电检测器件，所述光电检测器件把可见光信号转换成模拟信号，所述ADC数模转换器把光电检测器件输出的模拟信号取样成n位二进制数字信号，把所述ADC数模转换器取样成的n位二进制数字信号传输给第二可编程门阵列。

5.根据权利要求4所述的基于脉冲振幅调控的可见光通信方法的可见光通信系统，其特征在于，所述COB封装LED灯具包括：LED芯片和相应的LED驱动电路，每块LED芯片由相应的LED驱动电路来独立控制；所述LED驱动电路包括：信源、可变电阻、高速缓冲器、Bias Tee模块、直流电流源和限流电阻，所述的信源、可变电阻、高速缓冲器、Bias Tee模块和限流电阻依次连接；所述直流电流源的正极和信源连接，所述直流电流源的负极和Bias Tee模块连接；所述的Bias Tee模块包括电容和电感；所述电感的一端与直流电流源的负极连接，所述电感的另一端与电容的负极连接，所述电容的正极与高速缓冲器连接；所述信源输出的电信号经过高速缓冲器传输到Bias Tee模块，所述直流电流源所输出的直流电信号与高速缓冲器所传输的信号在Bias Tee模块中进行耦合，生成耦合电信号；所述耦合电信号通过限流电阻输出。