[发明专利]半双工时分RGBLED模组双向可见光通信的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，尤其涉及一种半双工时分RGB LED模组双向可见光通信的方法及系统。

背景技术

可见光通信技术是一种将强度信号调制到可见光LED上，采用光电探测设备进行检测的通信技术。LED因其较高的光效、低功耗、较长的使用寿命、绿色节能，很有可能成为新的照明光源。结合LED的可见光通信技术一方面发挥了LED的照明优势，同时将通信功能与照明技术相结合，吸引了科学界的广泛关注与研究。随着对可见光通信技术研究的深入与逐步成熟，可见光通信技术也逐步吸引了工业界的重视。

目前，对可见光通信的研究大多集中于如何提高通信系统的传输速率上，局限性在于，其中的LED大多作为发送光源，提供单向下行链路的数据传输服务。实际的通信系统，不仅需要下行链路，同时还须提供上行链路的数据传输服务。已有相关的研究，利用红外光或Wifi，提供上行链路的数据传输服务，作为可见光通信技术的一种辅助，实际上，这种多模的通信系统实现复杂度无疑很高。另外，虽然已经有文献研究了R/G/B LED同时作为信号发送和信号接收器件。但是，这些文献中的R/G/B不同颜色LED都是独立驱动的，独立驱动的不同颜色LED间会产生光信号的干扰，降低了可见光通信系统的信干噪比。

发明内容

本发明的目的是提供一种半双工时分RGB LED模组双向可见光通信的方法及系统，具有低复杂度与低成本的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种半双工时分RGB LED模组双向可见光通信的方法，包括：

采用时分复用的方式将时间分成等长的两个时间切片，其中一个时间切片进行上行链路的数据传输，另一个时间切片进行下行链路的数据传输；

在下行链路的数据传输中，通过在所述第一RGB LED上增加一定的正向偏置电压，使得第一RGB LED呈现光源特性，并将调制信号通过第一驱动模块再经由第一分路器加载到第一RGB LED上，完成数据的发送；通过在所述第二RGB LED上增加一定的反向偏置电压，使得第二RGB LED呈现光电探测器特性，对第一RGB LED发送的数据信号进行检测，再经由第二分路器由第二接收模块完成数据信号的接收；

在上行链路的数据传输中，通过在所述第二RGB LED上增加一定的正向偏置电压，使得第二RGB LED呈现光源特性，并将调制信号通过第二驱动模块再经由第二分路器加载到第二RGB LED上，完成数据的发送；通过在所述第一RGB LED上增加一定的反向偏置电压，使得第一RGB LED呈现光电探测器特性，对第二RGB LED发送的数据信号进行检测，再经由第一分路器由第一接收模块完成数据信号的接收。

进一步的，第一与第二RGB LED均由串联连接的三色RGB LED组成。

进一步的，第一与第二分路器内含一开关芯片，且包含A、B、C三个端口，其中，端口A与开关芯片连接，端口B与C通过开关芯片的升起与落下状态来与端口A连通。

进一步的，正向偏置电压驱动时RGB LED发出显色为90以上，色温为3000K-5000K的白光。

进一步的，反向偏置电压驱动时RGB LED的光电转换效率大于0.4A/W。

一种半双工时分RGB LED模组双向可见光通信的系统，包括：

由第一分路器、第一RGB LED、第一接收模块与第一驱动模块组成的第一RGB LED模组，以及由第二分路器、第二RGB LED、第二接收模块与第二驱动模块组成的第二RGB LED模组；

采用时分复用的方式将时间分成等长的两个时间切片，其中一个时间切片进行上行链路的数据传输，另一个时间切片进行下行链路的数据传输；

在下行链路的数据传输中，第一RGB LED模组作为数据发送端，第二RGB LED模组作为数据接收端；通过在所述第一RGB LED上增加一定的正向偏置电压，使得第一RGB LED呈现光源特性，并将调制信号通过第一驱动模块再经由第一分路器加载到第一RGB LED上，完成数据的发送；通过在所述第二RGB LED上增加一定的反向偏置电压，使得第二RGB LED呈现光电探测器特性，对第一RGB LED发送的数据信号进行检测，再经由第二分路器由第二接收模块完成数据信号的接收；