一種光通信系統及一種光通信方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及可見光通信技術領域，尤其涉及一種光通信系統及一種光通信方法。
【背景技術】
[0002]市面上現有的LED照明燈具等產品，全部只是提供場所所需的功能照明需求，想要上網的話，必須要么用到大家熟知的光纖傳輸，得拉線、布網，要么用到如藍牙、W1-F1、WiMax和LTE等無線傳輸皆具是電磁波，可能危害人體健康或干擾電子儀器的運作，比如醫院和飛機等應用——這種場合下射頻可能干擾生命攸關的設備中的信號。因為無線電波傳輸，設備功率越來越大，局部電磁輻射勢必增強；無線信號穿墻而過，網絡信息不安全。并且不夠在醫院、飛機等場所正常使用。
[0003]因此發明一種帶有可見光通信技術(即可見光通信技術(Visible LightCommunicat1ns, VLC)的LED燈具，可見光通信能夠同時實現照明與通信的功能，具有傳輸數據率高，保密性強，無電磁干擾，無需頻譜認證等優點，是理想的室內外高速無線接入方案之一。
[0004]另一方面，光譜比無線電頻譜約大一萬倍，具有更大的帶寬和更高的速度，設置可見光通信網絡幾乎不需要新的基礎設施，可同時滿足照明與通信的需求。因此，帶有可見光通信的LED燈具將在未來的通信領域中將會占據重要的地位，并將大大地推動信息化社會的發展。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題在于，針對上述公共場合中無線信號傳輸安全以及無線信號輻射的問題，提供一種光通信系統及一種光通信方法。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種光通信系統，包括一個無線發射裝置以及至少一個信息接收終端，
[0007]所述無線發射裝置包括可見光發射單元、以及紅外接收單元；每一個所述信息接收終端包括可見光接收單元、以及紅外發射單元；
[0008]所述可見光發射單元用于發射可見光信號至所述可見光接收單元；
[0009]所述可見光接收單元用于接收所述可見光信號；
[0010]所述紅外發射單元用于發射紅外信號至所述紅外接收單元；
[0011 ] 所述紅外接收單元用于接收所述紅外信號。
[0012]在本發明所述的系統中，所述可見光發射單元包括可見光調制電流發生器、與所述可見光調制電流發生器電性連接的可見光差分驅動器及與所述可見光差分驅動器電性連接的光源發生器；
[0013]所述可見光電流發生器用于調制所述可見光差分驅動器的工作電流；
[0014]所述可見光差分驅動器用于依據所述工作電流調整所述光源發生器的工作狀態；
[0015]所述光源發生器用于依據所述工作狀態產生所述可見光信號。
[0016]在本發明所述的系統中，所述可見光接收單元包括光電探測器、與所述光電探測器電性連接的前置放大器、與所述前置放大器電性連接的主放大器、與所述主放大器電性連接的均衡器、與所述均衡器電性連接的判別器、與所述判別器電性連接的解碼器；
[0017]所述光電探測器用于將所述可見光信號轉化為原始電信號；
[0018]所述前置放大器用于將所述原始電信號放大為前置放大信號；
[0019]所述主放大器用于將所述前置放大信號放大為電平放大信號；
[0020]所述均衡器用于對所述電平放大信號進行波形均衡處理；
[0021]所述判別器用于對進行均衡處理后的所述電平放大信號進行電平判別，以得到判別信號；
[0022]所述解碼器用于對所述判別信號進行解碼以接收所述可見光信號。
[0023]在本發明所述的系統中，所述判別器還與所述前置放大器電性連接，所述判別器還用于提取所述前置放大信號的時鐘信號以進行電平判別。
[0024]在本發明所述的系統中，所述前置放大器包括跨阻放大器、與所述跨阻放大器電性連接的差分信號轉換器、以及與所述差分信號轉換器電性連接的差分放大輸出單元；
[0025]所述跨阻放大器用于放大所述原始電信號；
[0026]所述差分信號轉換器用于將放大后的原始電信號轉換為差分信號；
[0027]所述差分放大輸出單元用于將所述差分信號轉換為所述前置放大信號。
[0028]在本發明所述的系統中，所述主放大器包括輸入緩沖器、與所述輸入緩沖器電性連接的多級放大器、以及與所述多級放大器電性連接的輸出緩沖單元。
[0029]在本發明所述的系統中，所述前置放大器與所述主放大器進行阻容耦合。
[0030]在本發明所述的系統中，所述紅外發射單元包括紅外調制電流發生器、與所述紅外調制電流發生器電性連接的紅外差分驅動器及與所述紅外差分驅動器電性連接的紅外發生器；
[0031]所述紅外調制電流發生器用于調制所述紅外差分驅動器的工作電流；
[0032]所述紅外差分驅動器用于依據所述工作電流調整所述紅外發生器的工作狀態；
[0033]所述紅外發生器用于依據所述工作狀態產生所述紅外信號。
[0034]在本發明所述的系統中，所述紅外接收單元包括紅外探測單元、與所述紅外探測單元電性連接的集成電路；
[0035]所述紅外探測單元用于將所述紅外信號轉化為原始電信號；
[0036]所述集成電路用于識別所述原始電信號以接收所述紅外信號。
[0037]本發明的另一方面，提供一種光通信方法，提供一個無線發射裝置以及至少一個信息接收終端，該方法包括以下步驟:
[0038]S1、所述無線發射裝置發射一可見光信號至所述信息接收終端；
[0039]S2、所述信息接收終端接收所述可見光信號；
[0040]S3、所述信息接收終端響應所述可見光信號并返回一紅外信號至所述無線發射裝置；
[0041]S4、所述無線發射裝置接收所述紅外信號。
[0042]實施本發明的一種光通信系統及一種光通信方法，具有以下有益效果:采用可見光作為下行鏈路傳輸波段，采用紅外光作為上行鏈路傳輸波段，可見光安全性好、通信安全可靠、信道帶寬大、傳輸速率高，此外，兩者傳輸不會相互干擾。
【附圖說明】
[0043]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0044]圖1為本發明提供的光通信系統框圖；
[0045]圖2為本發明提供的光通信系統示意圖；
[0046]圖3為本發明提供的可見光發射單元的結構示意圖；
[0047]圖4為本發明提供的可見光接收單元的框圖；
[0048]圖5為前置放大器的結構示意圖；
[0049]圖6為主放大器的結構示意圖；
[0050]圖7為前置放大器與主放大器的連接示意圖；
[0051]圖8為本發明提供的紅外發射單元的結構示意圖；
[0052]圖9為本發明提供的紅外接收單元的結構示意圖；
[0053]圖10為本發明提供的光通信方法流程圖。
【具體實施方式】
[0054]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0055]本發明通過在公共場合安裝一無線發射裝置1，通過發射可見光信號至多個用戶所持有的信息接收終端2中，同時，信息接收終端2返回一紅外信號至無線發射裝置1，從而無線發射裝置1達到無線路由分發信息的效果。本發明所提供的方案不僅較傳統的無線通信方式具有更大的帶寬，還增加了信號傳輸的安全性。
[0056]圖1為本發明提供的光通信系統框圖，如圖1所示，該系統包括一個無線發射裝置1以及至少一個信息接收終端2，通過可見光通信，將信息從無線發射裝置1中發射至至少一個信息接收終端2中，可見光通信技術是利用熒光燈或發光二極管等發出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號來傳輸信息的，將高速因特網的電線裝置連接在照明裝置上，插入電源插頭即可使用。
[0057]故所述無線發射裝置1包括可見光發射單元11、以及紅外接收單元12 ;每一個所述信息接收終端2包括可見光接收單元21、以及紅外發射單元22 ；
[0058]所述可見光發射單元11用于發射可見光信號至所述可見光接收單元；所述可見光接收單元21用于接收所述可見光信號；所述紅外發射單元22用于發射紅外信號至所述紅外接收單元12 ;所述紅外接收單元12用于接收所述紅外信號。
[0059]例如:通過產生發射電信號，比如“1”、“0”，控制對應的LED燈具發出對應的光信號，該信號可以通過從互聯網上獲取，也可以自行通過控制電路產生，因為LED燈具提供可見光通信為零電磁波、零輻射的無線技術，而LED燈則非常適合做可見光通信的光源，在照明的同時實現較高速率的光通信。其實LED發