[发明专利]可见光多选3+1路混合光的MIMO通信收发装置

说明书

技术领域

本发明属于光通信技术领域，特别涉及一种可见光多选3+1路混合光的MIMO通信 收发装置。

背景技术

可见光通信是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信 号来传输信息的，将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。

多输入多输出技术(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)是指在发射端和接 收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接 收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频 谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势。同 时，还可以一定程度上提高通信的安全性。

隐蔽信道是相对于公开信道而言的，公开信道用于传输公开的信息,而隐蔽信道 则采用特殊的方式，在公开信道的掩护下,用于传输秘密信息。隐蔽信道的重点是对通信本 身的隐藏。

本发明借鉴了MIMO技术和可见光通信的技术特点，构造了一个可见光多选3+1路 混合光的MIMO隐藏信道，并提出了一种基于此隐藏信道的安全而隐蔽的通信收发装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种可见光多选3+1路混合光的MIMO通信收发装置。

本发明是这样实现的：一种可见光多选3+1路混合光的MIMO通信收发装置，该装置 包括发射端和接收端；发射端包括发射控制器、编码器、发射时钟、选频器、驱动器和光发射 天线组，光发射天线组含有n个光发射天线，每一个光发射天线都包含发射滤镜和LED；接收 端包括接收控制器、解码器、接收时钟、分频器、判决器和光接收天线组；光接收天线组含有 n个光接收天线，每一个光接收天线都包含接收滤镜和光电接收器；其中，n为大于或者等于 4的自然数。

发射控制器分别与编码器、选频器和发射时钟电连接；光发射天线组分别与选频 器、驱动器电连接；驱动器与发射时钟电连接。

接收控制器分别与解码器、分频器、接收时钟电连接；光接收天线组分别与分频 器、判决器电连接；判决器与接收时钟电连接。

发射滤镜和接收滤镜都采用带通滤镜。带通滤镜只能通过某个波长范围内的光， 用于滤除掉这个波长范围以外的光。光发射天线和光接收天线的光信号通带，取决于所使 用的带通滤镜的通带范围，即取决于带通滤镜可通过的光波长范围。

光发射天线组满足条件：第1个光发射天线的光信号通带包括可见光范围，第2个、 第n-m个、第n个光发射天线的光信号通带都是第1个的子集，且第2个、第n-m个、第n个的各 光发射天线的光信号通带没有交集。m为小于n且大于0的自然数，且n-m不等于1和2。

发射控制器,用于从外部设备获取数据，并将获取的数据按照8位二进制的一个字 节为单位划分，每次向编码器输出一个字节的数据，对于划分的最后一组数据不足8位二进 制的，将有效数据置于高位，后面的低位用0补足8位。同时，给编码器输出补位指令，给选频 器发出选频指令，给发射时钟发送驱动时钟指令。

选频指令，用于指示选频器，选择当前数据发送所采用的光发射天线。

补位指令，用于向编码器说明最后一个分组有多少位是补位，并用于说明发射控 制器从外部设备获取的数据发送完毕。

驱动时钟指令，用于指示发射时钟，确定发射时钟驱动光发射天线发射光信号应 采用的驱动时钟周期。

发射时钟，用于确定发射端发送光信号的速度，接收发射控制器的驱动时钟指令， 并生成给驱动器提供驱动光发射天线发射光信号的时钟信号，时钟信号为一段占空比为 50％的方波信号，方波的频率根据发射控制器的驱动时钟指令决定。