[发明专利]一种可见光通信的调频编码解码及扩码方法

权利要求书

1.一种可见光通信的调频编码解码及扩码方法，所述光通信系统至少包括LED编码驱动器、LED灯、图像接收模块、图像处理模块，其特征在于包括以下操作步骤：

步骤一、将原始数据位依据调频法编码并添加单通信头，通过LED编码驱动器驱动LED发光循环发送该编码；

步骤二、图像接收模块拍摄LED灯，得到明暗编码条纹图像；

步骤三、图像处理模块依据图像中的单通信头进行解码，获得原始数据位；

在所述步骤一中的单通信头的数据编码方法，固定LED灯具每次关闭时间，即接收图像的暗条纹宽度不变；通过改变LED灯具开通时间改变亮条纹宽度，代表频率变化；用二进制编码表示“0”二进制数据，最短为“01”；编码表示“1”数据，b＞a，最短为“011”；编码中1的数目据场景不同增加或减少，但需保证数据“0”与数据“1”的条纹图像能被区分；

在所述步骤三的解码的方法，找到最宽亮条纹，即通信头特征区域，得单位亮条纹基准宽度m为通信头中1的个数，从通信头向右遍历，依据各亮条纹绝对宽度，依次与基准宽度做比，归一化处理后得到宽度标量，即各亮条纹代表的1的个数，根据宽度标量判断对应亮条纹代表的数据位，再依次从通信头向左遍历，得到左侧数据位，将两组数据组合，即得到原始数据。

2.根据权利要求1所述的可见光通信的调频编码解码及扩码方法，其特征在于，在所述步骤三之后还包括：步骤四、在单通信头编码产出的编码容量太少不满足需求时，构建满足容量要求的长数据，将该长数据拆分成多段短数据，每段短数据进行调频法编码并加携带次序信息的不同通信头，解码后得到每段短数据并按照通讯头次序组合成原始长数据，实现数据扩码。

3.根据权利要求1所述的可见光通信的调频编码解码及扩码方法，其特征在于，所述步骤一中单通信头编码为mba，最短通信头设置为“0111”。

4.根据权利要求2所述的可见光通信的调频编码解码及扩码方法，其特征在于，在单通信头编码的编码容量太少不能满足需求时，用不同的通信头提供次序信息实现多段编码的组合扩码：通信头为时表示高位数据头，时表示低位数据头，m≠n；每段编码分别解码后，即根据通信头的次序信息进行两组数据的拼接；当LED发送的连续两帧编码是不同段的编码时，这两帧编码之间需添加一位0编码加以区分，添加0编码后两帧编码分界处出现对应00编码的暗条纹，与数据区0编码暗条纹加以区分。

5.根据权利要求2所述的可见光通信的调频编码解码及扩码方法，其特征在于，依据多通信头解码时，判断最大暗条纹的左端是否为00编码暗条纹，如果是，则只允许向右遍历解码；如果不是，则应用单通信头解码技术，即向左向右双向遍历解码。

6.根据权利要求2所述的可见光通信的调频编码解码及扩码方法，其特征在于，当原始数据位更多时，将其拆分成k段，设定k个通信头，通过1的个数表示通信头次序，提供分段数据的次序信息，实现长数据的分段编码、解码及组合。