[实用新型]一种基于新型调制模式的可见光通信系统

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及无线光通信技术，尤其涉及一种基于新型调制模式的可见光通信系统。

[背景技术]

可见光通信(VisibleLightCommunication，简称VLC)是一种新兴的无线光通信技术。具体可分为室内可见光通信和室外可见光通信两类。具有传输速率高、无电磁干扰、保密性好、不占频谱资源等优势。可以很好地解决医院、飞机等对电磁信号敏感场所的通信问题，网络频段资源枯竭，无线通信无缝覆盖技术及资金难题，网络干扰以及网络安全等问题。而且可以同时兼具照明和通信的双重功能。可以预见VLC与WLAN互补技术将是未来在短距离通信的重要通信方式之一。

目前在可见光通信领域的研究中一般采用的是基于强度调制/直接检测(IM/DD)的实现系统，采用曼切斯特编码和OOK调制方式。由于其闪烁频率极高所以对照明功能没有影响。然而，对于这种情况则容易受到环境或者背景光干扰，比如太阳光等其他非通信光源，所以导致系统接收端误码率的增加，目前的解决方案有OFDM调制等方案。

基于光强度调制的可见光通信系统在较远距离传输时，由于背景噪声以及电路固有噪声的干扰，随着传输距离的增加，在接收端收到的信号十分微弱，常常会导致接收端信噪比小于1，为了抵消其在传输过程中的强度损耗，所以需要的光源亮度较大，从而造成其功耗较大，实现成本增加。

申请号为CN201410005418.1的发明公开了一种可见光通信中的偏振复用系统、数据发送和接收方法。本发明中，可见光通信系统采用多个起偏器，以及与起偏器相同数目的检偏器，检偏器与起偏器一一对应；在发送端，LED灯与起偏器一一对应，不同LED灯发出的可见光通过对应的起偏器，得到不同偏振方向的线偏振光，并发送出去；在接收端，检偏器与对应的起偏器之间的透振方向成预设角度，并且每一个检偏器检测出经对应的起偏器发送的可见光，根据不同探测器检测到的光强，经过数字信号处理算法，可以恢复多路发射信号，从而可以成倍地提高可见光通信系统的数据传输速率。

上述的可见光通信系统是基于LED光强度调制的，受太阳光等背景光干扰较大，对后端接收装置接收信号干扰较大。可见光通信系统中的光在自由空间中传输时，在特殊情况下光源会出现闪烁，进而导致接收端误码率增加，所以就需要复杂的算法对数据进行预处理。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种背景光干扰较小，收端误码率低的可见光通信系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种基于新型调制模式的可见光通信系统，包括VLC发射装置和VLC接收装置，VLC发射装置包括LED发光控制电路、0度线偏振器,90度线偏振器、四分之一相位延迟器和至少一个白光LED，白光LED发出的含有通信信号的白光分别入射0度线偏振器和90度线偏振器；0度线偏振器出射的0度方向的线偏振光和90度线偏振器出射的90度方向的线偏振光入射沿45度方向的四分之一相位延迟器；四分之一相位延迟器的出射的左旋圆偏振单色光、右旋圆偏振单色光以及线偏振态的其他色光为VLC发射装置的输出光。

以上所述的可见光通信系统，VLC发射装置的四分之一相位延迟器是波长670nm的四分之一相位延迟器。

以上所述的可见光通信系统，白光LED为两个，两个白光LED分别布置在VLC发射装置的0度线偏振器和90度线偏振器的轴线上。

以上所述的可见光通信系统，VLC接收装置包括单色光滤光片、四分之一相位延迟器、0度线偏振器、90度线偏振器，PIN光电探测电路和差分放大电路。VLC发射装置的输出光入射单色光滤光片，单色光滤光片的出射光入射VLC接收装置的四分之一相位延迟器，VLC接收装置的四分之一相位延迟器的出射光分别入射VLC接收装置的0度线偏振器和90度线偏振器；PIN光电探测电路包括两个PIN管，VLC接收装置0度线偏振器和90度线偏振器的出射光分别照射到两个PIN管上，两个PIN管的输出端分别接差分放大电路的两个输入端。

以上所述的可见光通信系统，单色光滤光片是波长670nm的红光滤光片，所述的PIN管是670nm红光敏感的光电探测器，VLC接收装置的四分之一相位延迟器是是波长670nm的四分之一相位延迟器。

本实用新型基于新型调制模式的可见光通信系统背景光干扰较小，接收端误码率低。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例可见光通信系统的结构示意图。