[发明专利]一种家用LIFI光子通信节能系统

权利要求书

1.一种家用LIFI光子通信节能系统，其特征在于，包括：

中央处理器、现场可编程门阵列电路、电源电路；所述电源电 路分别连接中央处理器和现场可编程门阵列电路；所述电源电路内 设置有太阳能电池板、稳压电路、电源控制器及直流供电电路；

桥接电路，用于连接计算机USB接口和光收发电路，将来自计 算机USB数据信号进行变换处理成适合发射电路调制的信号，同时 将接收电路送来的信号进行变化处理成USB数据信号送给计算机；

光发射机，用于将经过USB接口电路处理过的信号进行编码调 制，调制过的信号再经过放大后送去调制光源，使其发出被编码电 信号调制的可见光光脉冲信号，最后经光学天线发射到大气信道中；

光接收机，通过光学天线把发送端发送来的光脉冲信号会聚到 光电检测器PIN，将接收的光信号转换成电信号，转换过来的微弱 电信号经过放大解调后送给USB接口电路；

所述光发射机包括光源和驱动器以及辅助电路；所述辅助电路 包括光监测器、无光报警电路、自动功率控制电路和自动温度控制 电路；使用时，电信号输入到驱动器，所述驱动器与光源连接，自 动温度控制电路调控光源温度，所述光监测器设置在光源照射范围 内，并与无光报警电路连接，所述光监测器与一自动功率控制电路 连接后与驱动器构成反馈电路；

所述光接收机电路包括光电探测器、放大电路和信号处理电路， 所述信号处理电路包括低噪前置放大器、主放大器、均衡器、AGC 电路；使用时，所述经强度调制的数字光信号，光电检测器在接收 端采用直接检测方式接收光信号，低噪前置放大器、主放大器、均 衡器构成光接收机的线性通道，AGC电路连接主放大器和均衡器之 间，完成光/电转换，把光信号放大到判决再生电路所需的信号电平。

2.根据权利要求1所述的一种家用LIFI光子通信节能系统， 其特征在于，所述的现场可编程门阵列电路，内部包括可配置逻辑 模块CLB、输入输出模块IOB和内部连线三个部分；FPGA利用小型 查找表(16×1RAM)来实现组合逻辑，每个查找表连接到一个D触 发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动I/O，由此构 成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元 模块，这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O模块；FPGA 的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在 存储器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模 块与I/O间的联接方式，并最终决定了FPGA所能实现的功能，FPGA 允许无限次的编程。

3.根据权利要求1所述的一种家用LIFI光子通信节能系统， 其特征在于， 所述光源工作波段为红光650nm。

4.根据权利要求3所述的一种家用LIFI光子通信节能系统， 其特征在于，所述发射机电路中采用650nm的红光发光二极管(LED) 作为发射机的光源。

5.根据权利要求4所述的一种家用LIFI光子通信节能系统， 其特征在于，所述LED驱动电路采用差分电路。

6.根据权利要求1所述的一种家用LIFI光子通信节能系统， 其特征在于，所述低噪前置放大器为宽带、低噪声放大器。

7.根据权利要求6所述的一种家用LIFI光子通信节能系统， 其特征在于， 所述低噪前置放大器是跨阻放大器。