信號的傳輸方法、裝置及系統的製作方法

2023-08-22 22:13:26 2

信號的傳輸方法、裝置及系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種信號的傳輸方法、裝置及系統，該裝置包括：發射裝置，用於向對端的接收裝置發射第一信號；接收裝置，用於接收來自上述對端的發射裝置發射的第二信號;其中，上述第一信號的頻率和上述第二信號的頻率不同，且上述第一信號和/或上述第二信號在可見光頻段。本發明解決了相關技術中上下行傳輸時採用相同頻率的信號導致上下行傳輸信號穩定性較差的問題，具有提高上下行傳輸信號的可靠性的有益效果。
【專利說明】信號的傳輸方法、裝置及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及光通信領域，具體而言，涉及一種信號的傳輸方法、裝置及系統。
【背景技術】
[0002]可見光通信利用可見光來進行數據傳輸，與微波技術相比，有相當豐富的頻譜資源，是一般微波通信和無線通信所無法比擬的。同時，可見光通信可以適用任何通信協議，適用於任何環境。且，無線光通信的信號覆蓋範圍較易控制，通信內容不易被竊取，具有較高的安全性。此外，無線光通信的設備靈活便捷，成本很低，適合大規模普及應用。
[0003]目前，信號傳輸主要採用白光或單色光進行光信號傳輸，然而，上下行傳輸採用相同的光會影響接收到的光信號的穩定性。例如，一個收發裝置既上行發射白光信號，也下行接收白光信號，那麼接收下行白光信號時，會受到其自身發出的白光的影響。
[0004]針對相關技術中的問題，目如尚未提出有效的解決方案。

【發明內容】

[0005]本發明提供了一種信號的傳輸方法、裝置及系統，以至少解決上述問題。根據本發明的一個方面，提供了一種可見光信號的傳輸裝置，包括:發射裝置，用於向對端的接收裝置發射第一信號；接收裝置，用於接收來自所述對端的發射裝置發射的第二信號；其中，所述第一信號的頻率和所述第二信號的頻率不同，且所述第一信號和/或所述第二信號在可見光頻段。
[0006]優選地，所述第一信號是可見光信號，所述第二信號是紅外線信號，WIFI信號，或藍牙信號。
[0007]優選地，所述第一信號是第一顏色的可將光信號，所述第二信號是第二顏色的可見光信號，所述第一顏色和所述第二顏色不同。
[0008]優選地，所述發射裝置包括:編碼器，用於將輸入的電信號進行編碼；驅動器，用於放大經過編碼的所述電信號；電光轉換器，用於將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的可見光信號。
[0009]優選地，所述發射裝置還包括:第一濾光片，用於對所述電光轉換器生成的所述第一顏色的可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第一顏色的可見光信號。
[0010]優選地，所述接收裝置包括:光電轉換器，用於將所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換，生成電信號；放大器，用於放大所述電信號；解碼器，用於對放大後的所述電信號進行解碼，得到對端發送的原始信號。
[0011]優選地，所述接收裝置還包括:第二濾光片，用於對所述第二顏色的可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第二顏色的可見光信號；所述光電轉換器用於將過濾後的所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換。
[0012]優選地，所述接收裝置包括:多個以不同角度設置的光電轉換器，用於接收來自所述對端的發射裝置發射的所述第二顏色的可見光信號；比較器，用於比較所述多個光電轉換器接收到來自所述對端的發射裝置發射的所述第二顏色的可見光信號的平均功率的大小，選擇平均功率最大的一個第二顏色的可見光信號進行相應的處理，得到對端發送的原始信號。
[0013]優選地，所述原始信號是音頻信號。
[0014]優選地，所述傳輸裝置還包括:串並轉換器，將輸入的串行電信號轉換為多路並行電信號；多個電光轉換器，用於將所述多路並行電信號轉換為多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的可見光信號，並向所述對端的接收裝置發射所述多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的可見光信號。
[0015]優選地，所述傳輸裝置還包括:多個光電轉換器，用於接收來自所述對端的發射裝置發射的多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的可見光信號，並將所述多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換，得到多路並行電信號；並串轉換器，用於將所述多路並行電信號轉換為一路所述電信號。
[0016]根據本發明的另一個方面，提供了一種可見光信號的傳輸方法，包括:向對端發射第一信號；接收來自所述對端的第二信號；其中，所述第一信號的頻率和所述第二信號的頻率不同，且所述第一信號和/或所述第二信號在可見光頻段。
[0017]優選地，所述第一信號是可見光信號，所述第二信號是紅外線信號，WIFI信號，或藍牙信號。
[0018]優選地，所述第一信號是第一顏色的可將光信號，所述第二信號是第二顏色的可見光信號，所述第一顏色和所述第二顏色不同。
[0019]優選地，向所述對端發射第一信號之前，所述方法還包括:將輸入的電信號進行編碼，並放大經過編碼的所述電信號；將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的可見光信號。
[0020]優選地，將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的可見光信號包括:將放大後的所述電信號進行電光轉換得到光信號；對所述光信號進行過濾，得到所述第一顏色的可見光信號。
[0021]優選地，接收來自所述對端的所述第二信號之後，所述方法還包括:將所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換，生成電信號；放大所述電信號，並對放大後的所述電信號進行解碼，得到對端發送的原始信號。
[0022]優選地，將所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換包括:對所述第二顏色的可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第二顏色的可見光信號；將過濾後的所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換。
[0023]優選地，接收來自所述對端的所述第二顏色的可見光信號的是多個以不同角度設置的光電轉換器。
[0024]優選地，比較所述多個光電轉換器接收到的來自對端的可見光信號的平均功率的大小，選擇所述平均功率最大的一個第二顏色的可見光信號進行相應的處理，得到對端發送的原始信號。
[0025]優選地，將輸入的電信號進行編碼之前，所述方法還包括:將音頻信號進行轉換生成所述電信號。
[0026]優選地，向所述對端發射所述第一顏色的可見光信號包括:向所述對端發射多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的所述可見光信號。
[0027]優選地，向所述對端發射多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的所述可見光信號之前，所述方法還包括:將輸入的串行電信號轉換為多路並行電信號；將所述多路並行電信號轉換為多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的可見光信號。
[0028]優選地，接收來自所述對端的所述第二顏色的可見光信號包括:接收來自所述對端的多路並行且顏色各不相同的第二顏色的可見光信號。
[0029]優選地，接收來自所述對端的多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的可見光信號之後，所述方法還包括:將所述多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的所述可見光信號進行光電轉換，得到多路並行電信號；將所述多路並行電信號轉換為一路所述電信號。
[0030]根據本發明的另一個方面，提供了一種可見光信號的傳輸系統，包括:包括至少一個發射器和至少一個接收器，所述發射器是以上任一項所述的傳輸裝置中的發射裝置，所述接收器是以上任一項所述的傳輸裝置中的接收裝置。
[0031 ] 所述傳輸系統設置在廣播系統或會議系統中。
[0032]本發明通過發射第一信號，同時接收第二信號，其中，第二信號的頻率和第一信號的頻率不同，且第一信號或者第二信號在可見光頻段，解決了相關技術中上下行傳輸時信號穩定性較差的問題，從而提高了信號上下行傳輸的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0034]圖1是根據本發明實施例的可見光信號的傳輸方法的流程圖；
[0035]圖2是根據本發明實施例的可見光信號的傳輸裝置；
[0036]圖3是根據本發明優選實施例一的可見光信號的傳輸裝置的結構示意圖；
[0037]圖4是根據本發明優選實施例二的可見光信號的傳輸裝置的結構示意圖；
[0038]圖5是根據本發明優選實施例三的可見光信號的傳輸裝置的結構示意圖；
[0039]圖6是根據本發明實施例的加載了音頻的可見光信號的傳輸裝置；
[0040]圖7是根據本發明實施例的加載了音頻的可見光信號的另一種傳輸裝置的結構示意圖；
[0041]圖8是根據本發明實施例的多種不同顏色的可見光信號並行傳輸的方法的流程圖；
[0042]圖9是根據本發明實施例的採用多種不同顏色的可見光信號進行並行傳輸的裝置的結構示意圖一；
[0043]圖10是本發明實施例提供的採用多種不同顏色的可見光信號進行並行傳輸的裝置的結構示意圖二；
[0044]圖11是本發明實施例提供的採用多種不同顏色的可見光信號進行並行傳輸的裝置的結構示意圖三；
[0045]圖12是根據本發明實施例的採用多個光電轉換器進行可見光信號傳輸的方法的
流程圖一；[0046]圖13是根據本發明實施例的採用多個光電轉換器進行可見光信號傳輸的方法的
流程圖二 ；
[0047]圖14是根據本發明實施例的採用多個光電轉換器進行可見光信號接收的傳輸裝置的結構示意圖；
[0048]其中，各附圖標記代表:202、發射裝置；204、接收裝置；2022、編碼器；2024、驅動器；2026、電光轉換器；2042、光電轉換器；2044、放大器；2046、解碼器；302、電源；304、紅光LED ;306、藍光PD ;404、白光LED ；406,PD ;408、紅光濾光片;410、藍光濾光片；502、稜鏡；602、TIA ；604, MCU ；606, DA ;608、音頻輸出接口 ;902、串並轉換器;904、LED ;906、並串轉換器;908、濾光片;1402、功分器;1404、LPF;1406、比較器。
【具體實施方式】
[0049]下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0050]實施例一
[0051]本發明實施例提供了一種可見光信號的傳輸方法，圖1是根據本發明實施例的可見光信號的傳輸方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括以下步驟:
[0052]步驟S102，向對端的接收裝置發射第一顏色的可見光信號。
[0053]步驟S104，接收來自所述對端的發射裝置發射的第二顏色的可見光信號，其中，所述第二顏色和所述第一顏色不同。
[0054]相關技術中，當可見光通信採用白光或單色光進行光信號傳輸時，上下行傳輸採用相同顏色的可見光信號會影響接收到的可見光信號的穩定性。例如，一個可見光信號傳輸裝置既上行發射白色可見光信號，也下行接收白色可見光信號，那麼接收下行白色可見光信號時，會受到其自身發出的白色可見光的影響。而通過上述步驟，使得上下行傳輸時可以採用不同顏色的可見光，解決了相關技術中上下行傳輸時採用相同顏色的可見光導致的可見光信號穩定性較差的問題，進而提高了可見光信號上下行傳輸的可靠性。需要注意的是，上述步驟S102和S104並沒有先後順序的限定，可以先執行步驟S102，後執行步驟S104，也可以先執行步驟S104，後執行步驟S102，還可以同時執行步驟S102和S104。
[0055]在發射第一顏色的所述可見光信號之前，所述方法還可以包括:將輸入的電信號進行編碼，並放大經過編碼的所述電信號；將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的所述可見光信號。通過上述步驟，可以將電信號轉換成可見光信號，進而通過可見光信號傳輸該電信號。具體地說，光信號在傳輸過程中具有傳輸損耗小，比同軸電纜的損耗小，通頻帶寬，而且不受電磁感應幹擾，耐高壓。因此，將電信號轉換成光信號更有利於信號的傳輸。
[0056]將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的所述可見光信號可以包括:將放大後的所述電信號進行電光轉換得到光信號；對所述光信號進行過濾，得到所述第一顏色的所述可見光信號。通過上述步驟，可以選擇傳輸效果較好的單色光進行傳輸。比如，將電信號轉換為白色的可見光後，還可以對白色的可見光進行過濾，得到藍色的可見光，進而通過傳輸效果較好的藍色可見光進行傳輸，從而提高了可見光的傳輸可靠性。具體地說，可見光的顏色有很多種，上行傳輸和下行傳輸時，如果採用不同顏色的可將光進行傳輸，可以降低上下行傳輸時的幹擾，進而提高信號的傳輸質量。
[0057]在接收所述第二顏色的所述可見光信號之後，所述方法還可以包括:將所述第二顏色的所述可見光信號進行光電轉換，生成電信號；放大所述電信號，並對放大後的所述電信號進行解碼，得到對端發送的原始信號。通過上述步驟，可以將接收到的可見光信號轉換成電信號，並可以進一步地對所述電信號進行解碼，得到對端發送的原始信號。在接收端接收到光信號之後，需要對光信號進行處理，將光信號轉換成電信號之後，可以更加容易地得到原始信號。
[0058]具體地，將所述第二顏色的所述可見光信號進行光電轉換還可以包括:對所述第二顏色的所述可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第二顏色的所述可見光信號；將過濾後的所述第二顏色的所述可見光信號進行光電轉換。通過上述步驟，可以對可見光信號進行過濾處理，得到傳輸可靠性更高的可見光信號，並進行下一步的處理。
[0059]接收所述第二顏色的所述可見光信號的可以是多個以不同角度設置的光電轉換器，並且可以比較所述多個光電轉換器接收到的可見光信號的平均功率的大小，選擇所述平均功率最大的一個所述可見光信號進行相應的處理，得到對端發送的原始信號。通過上述步驟，可以選擇信號最好的可見光信號進行處理，進而提高了可見光傳輸的可靠性。具體地說，平均功率是衡量可見光信號傳輸質量的一個參數，選擇平均功率最大的可見光信號就是選擇傳輸質量最好的可見光信號，從而可以提高可見光信號的傳輸質量。
[0060]將輸入的電信號進行編碼之前，所述方法還可以包括將音頻信號進行轉換生成所述電信號。通過上述步驟，可以通過可見光信號傳輸音頻信號，從而使音頻信號不易被幹擾。具體地說，相關技術中，一般採用其他傳輸方式傳輸音頻信號，而其他的傳輸方式使得音頻信號在傳輸時易受幹擾，而通過可見光信號傳輸，則提高了音頻信號的傳輸質量。
[0061]在發射可見光信號時，可以只發射一路可見光信號，也可以同時發射多路並行的可見光信號，且並行的每一路可見光信號的顏色各不相同。通過上述步驟，採用多種不同顏色的可見光實現可見光信號的並行輸出，提高了可見光信號的傳輸速率。相關技術中，一般發射一路可見光信號，這樣傳輸的數據量受可見光信號的路數的限制，導致傳輸速率不高，而採用多路可見光信號，則明顯提高了可見光信號的速率。
[0062]優選地，發射多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的所述可見光信號之前，所述方法還可以包括:將輸入的串行電信號轉換為多路並行電信號；將所述多路並行電信號轉換為多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的所述可見光信號。通過上述步驟，可以將串行電信號轉換為多路並行的可見光信號，這樣的方式，提高了可見光信號的傳輸速率。
[0063]接收所述第二顏色的所述可見光信號可以是僅接收對端發射的一路所述第二顏色的所述可見光信號，也可以是接收對端發射的多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的所述可見光信號。通過接收多路並行的所述可見光信號，可以提高所述可見光信號的傳輸效率。
[0064]接收多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的所述可見光信號之後，所述方法還可以包括:將所述多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的所述可見光信號進行光電轉換，得到多路並行電信號；將所述多路並行電信號轉換為一路電信號。通過上述步驟，可以將多路並行的可見光信號轉換成一路電信號，即串行電信號，進而使得信號的處理更為容易。
[0065]本發明實施例還提供了一種信號傳輸方法，該方法包括以下步驟:向對端發射第一信號；接收來自所述對端的第二信號；其中，所述第一信號的頻率和所述第二信號的頻率不同，且所述第一信號和/或所述第二信號在可見光頻段。
[0066]優選地，所述第一信號是可見光信號，所述第二信號是紅外線信號，WIFI信號，或藍牙信號。
[0067]優選地，所述第一信號是第一顏色的可將光信號，所述第二信號是第二顏色的可見光信號，所述第一顏色和所述第二顏色不同。
[0068]實施例二
[0069]本發明實施例提供了 一種可見光信號的傳輸裝置。圖2是根據本發明實施例的可見光信號的傳輸裝置，如圖2所示，該裝置包括:發射裝置202，用於向對端的接收裝置發射第一顏色的所述可見光信號；接收裝置204，用於接收來自所述對端的發射裝置的第二顏色的所述可見光信號，其中，所述第二顏色和所述第一顏色不同。在應用時，下行可見光信號的傳輸裝置和上行可見光信號的傳輸裝置的發射裝置分別發射不同顏色的單色光。下行可見光信號的傳輸裝置的接收裝置對上行可見光信號的傳輸裝置的發射裝置發出的單色光敏感，並接收；上行可見光信號的傳輸裝置的接收裝置對下行可見光信號的傳輸裝置的發射裝置發出的單色光敏感，並接收。這樣就實現了採用兩種不同顏色的可見光分別進行上下行傳輸。
[0070]優選地，所述發射裝置202還包括:編碼器，用於將輸入的電信號進行編碼；驅動器，用於放大經過編碼的所述電信號；電光轉換器，用於將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的所述可見光信號。
[0071]優選地，所述發射裝置202還包括:第一濾光片，用於對所述電光轉換器生成的所述第一顏色的可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第一顏色的可見光信號。
[0072]優選地，所述接收裝置還包括:光電轉換器，用於將所述第二顏色的所述可見光信號進行光電轉換，生成電信號；放大器，用於放大所述電信號；解碼器，用於對放大後的所述電信號進行解碼，得到對端發送的原始信號。
[0073]優選地，所述接收裝置204還包括:第二濾光片，用於對所述第二顏色的可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第二顏色的可見光信號；所述光電轉換器用於將過濾後的所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換。
[0074]優選地，所述接收裝置204包括:多個以不同角度設置的光電轉換器，用於接收所述第二顏色的所述可見光信號；比較器，用於比較所述多個光電轉換器接收到的可見光信號的平均功率的大小，選擇平均功率最大的一個所述可見光信號進行相應的處理，得到對端發送的原始信號
[0075]優選地，所述解碼器還用於對電信號進行解碼，得到對端發送的音頻信號。
[0076]優選地，所述裝置還包括:串並轉換器，將輸入的串行電信號轉換為多路並行電信號；多個電光轉換器，用於將所述多路並行電信號轉換為多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的所述可見光信號，並發射所述多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的所述可見光信號。
[0077]優選地，所述裝置還包括多個光電轉換器，用於接收多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的所述可見光信號，並將所述多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的所述可見光信號進行光電轉換，得到多路並行電信號；並串轉換器，用於將所述多路並行電信號轉換為一路所述電信號。
[0078]本發明實施例還提供了一種信號傳輸裝置，如圖2所示，該裝置包括發射裝置202和接收裝置204。其中，發射裝置202，用於向對端的接收裝置發射第一信號；接收裝置204，用於接收來自所述對端的發射裝置發射的第二信號；其中，所述第一信號的頻率和所述第二信號的頻率不同，且所述第一信號和/或所述第二信號在可見光頻段。
[0079]優選地，所述第一信號是可見光信號，所述第二信號是紅外線信號，WIFI信號，或藍牙信號。
[0080]優選地，所述第一信號是第一顏色的可將光信號，所述第二信號是第二顏色的可見光信號，所述第一顏色和所述第二顏色不同。
[0081]本發明實施例還提供了一種信號傳輸系統，包括至少一個發射器和至少一個接收器，其中，所述發射器可以是實施例二中的傳輸裝置中的發射裝置，接收器可以是實施例二中所述的傳輸裝置中的接收裝置。發射器和接收器可以是一對一的關係，也可以一對多的關係，還可以是多對一的關係。所述傳輸系統可以設置在廣播系統或會議系統中。
[0082]實施例三
[0083]圖3是根據本發明優選實施例一的可見光信號的傳輸裝置的結構示意圖，如圖3所示，該裝置包括:
[0084]編碼器2022，用於將輸入的電信號進行編碼，以適合調製發光二極體(LightEmitting Diode,簡稱為 LED)。
[0085]驅動器2024,用於放大經過編碼的電信號,驅動後端的LED。
[0086]紅光LED304，用於實現電光轉換，發射紅色可見光信號。該紅光LED304相當於實施例二中的電光轉換器2026。
[0087]藍光光電二極體(Photo-Diode,簡稱PD) 306，相當於實施例二中的光電轉換器2042，其響應波長在藍色可見光波長範圍內，用於接收對端發射的藍色可見光信號，並實現光電轉換，輸出電信號。
[0088]放大器2044，用於放大經過光電轉換的電信號。
[0089]解碼器2046，用於對經過放大的電信號進行解碼，還原成對端發送的原始信號。
[0090]電源302，用於給該傳輸裝置供電。
[0091]其中，上述編碼器2022、驅動器2024、電光轉換器2026相當於實施例二中的發射裝置202，光電轉換器2042、放大器2044、解碼器2046相當於實施例二中的接收裝置204。
[0092]本實施例中，可見光信號的傳輸裝置採用兩種不同顏色的可見光分別進行上下行可見光信號的傳輸，從而使該傳輸裝置的接收裝置204接收可見光信號時不會受到發射裝置202的影響，進而可以提高可見光信號上下行傳輸的可靠性。
[0093]實施例四
[0094]圖4是根據本發明優選實施例二的可見光信號的傳輸裝置的結構示意圖，如圖4所示，該裝置包括:
[0095]編碼器2022,用於將輸入的電信號進行編碼，以適合調製LED。
[0096]驅動器2024,用於放大經過編碼的電信號,驅動後端的LED。[0097]白光LED404，相當於實施例二中的電光轉換器2026，發射白色可見光信號。
[0098]紅光濾光片408，用於濾出白色可見光信號中的紅光部分，實現紅色可見光信號的發射，相當於實施例二中的第一濾光片。
[0099]藍光濾光片410，用於濾出接收到的可見光信號中的藍光部分，實現藍色可見光信號的選擇接收，相當於實施例二中的第二濾光片。
[0100]ro406，相當於實施例二中的光電轉換器2042，用於實現將藍色可見光信號進行光電轉換，得到並輸出電信號。
[0101 ] 放大器2044，用於放大經過光電轉換的電信號。
[0102]解碼器2046，用於對經過放大的電信號進行解碼，還原成對端發送的原始信號。
[0103]電源302,用於給該傳輸裝置供電。
[0104]實施例五
[0105]圖5是根據本發明優選實施例三的可見光信號的傳輸裝置的結構示意圖，如圖5所示，該裝置包括:
[0106]編碼器2022，用於將輸入的電信號進行編碼，以適合調製LED。
[0107]驅動器2024,用於放大經過編碼的電信號,驅動後端的LED。
[0108]白光LED404，相當於實施例二中的電光轉換器2026，發射白色可見光信號。
[0109]紅光濾光片408，用於濾出白色可見光信號中的紅光部分，實現紅色可見光信號的發射，相當於實施例二中的第一濾光片。
[0110]稜鏡502，用於分離出接收到的可見光信號中的藍光部分，實現藍色可見光信號的選擇接收，相當於實施例二中的第二濾光片。
[0111]TO406，相當於實施例二中的光電轉換器2042，用於實現將藍色可見光信號進行光電轉換，得到並輸出電信號。
[0112]放大器2044，用於放大經過光電轉換的電信號。
[0113]解碼器2046，用於對經過放大的電信號進行解碼，還原成原始輸入信號。
[0114]電源302,用於給該傳輸裝置供電。
[0115]實施例六
[0116]目前基於光通信的音頻接收裝置主要接收採用紅外線傳輸的音頻信號，即將音頻信號加載到紅外線上，然後通過紅外接收裝置接收紅外信號，再經過解碼還原成音頻信號。但是，紅外信號較易被幹擾，如受人體和各種物體發出的紅外線的幹擾，從而導致信號較不穩定。本發明實施例提供了一種加載了音頻的可見光信號的傳輸裝置，該裝置具有不易被幹擾和性能可靠的優點。
[0117]圖6是根據本發明實施例的加載了音頻的可見光信號的傳輸裝置，該裝置包括:
[0118]PD406,用於接收可見光信號，並將接收到的可見光信號轉換為電信號，實現光電轉換。相當於實施例二中的光電轉換器2042。
[0119]跨阻放大器(Transimpedence Amp,簡稱TIA)602,用於將從Η)406處轉換得到的電流信號轉換成電壓信號，並對該電壓信號進行放大。
[0120]放大器2044,用於進一步放大ΤΙΑ602輸出的電壓信號。
[0121]微處理單元(Micro Control Unit,簡稱MCU)604,用於對放大器2044輸出的電壓
信號進行解碼。[0122]數模轉換器DA606，用於對經過解碼後的電壓信號進行數模轉換，還原成音頻信號輸出。
[0123]本實施例中，MCU604和DA606相當於實施例二中的解碼器2046。
[0124]音頻輸出接口 608，用於輸出音頻信號至音響或耳機等。
[0125]電源302，用於給該傳輸裝置供電。
[0126]通過本實施例，可以將接收到的可見光信號進行光電轉換得到電信號，並對該電信號進行放大、解碼和數模轉換，還原成音頻信號，然後通過音頻輸出接口 608將該音頻信號輸出至耳機或音響等設備。
[0127]實施例七
[0128]圖7是根據本發明實施例的加載了音頻的可見光信號的另一種傳輸裝置的結構示意圖，該裝置包括:
[0129]光電轉換器2042，用於接收加載了音頻信號的可見光信號，將該可見光信號轉變為電信號，實現光電轉換。
[0130]解碼器2046，用於對光電轉換得到的電信號進行解碼，還原成音頻信號。
[0131]音頻輸出接口 608,用於輸出還原出來的音頻信號。
[0132]電源302，用於給該傳輸裝置供電。
[0133]實施例八`
[0134]在相關技術中，可見光通信主要採用白光或某種單色光進行光信號傳輸，然後採用相應波長的光電二極體實現光信號的接收。由於單個LED的調製帶寬有限，所以採用這種收發方式的可見光信號的傳輸速率較小。因此，本發明實施例提出了一種採用多種不同顏色的可見光進行傳輸的方法，實現可見光信號的並行輸出和接收，該方法可以提高可見光信號傳輸速率。
[0135]圖8是根據本發明實施例的多種不同顏色的可見光信號並行傳輸的方法的流程圖，如圖8所示，該方法包括以下步驟:
[0136]步驟S802，將串行電信號轉換為多路並行電信號。
[0137]在發射端，當一路電信號即串行電信號輸入時，將其轉換為N(N ^ 2)路電信號並行輸出。
[0138]步驟S804，調製並行可見光信號。
[0139]將N路並行電信號分別調製為可見光信號，每一路可見光信號的顏色各不相同，從而實現N路不同顏色的可見光信號的並行輸出。
[0140]步驟S806，接收多路可見光信號。
[0141 ] 在接收端，接收不同顏色的可見光信號。
[0142]步驟S808，進行光電轉換。
[0143]將N路可見光信號轉換為N路並行的電信號，然後將N路並行的電信號轉換為一路電信號輸出。
[0144]實施例九
[0145]圖9是根據本發明實施例的採用多種不同顏色的可見光信號進行並行傳輸的裝置的結構示意圖一，如圖9所示，該裝置包括:
[0146]串並轉換器902，用於將輸入的一路串行電信號轉換為N(N ^ 2)路並行電信號輸出。
[0147]多個編碼器2022，用於分別將輸入的電信號進行編碼，以適合調製LED。
[0148]多個驅動器2024，用於分別放大經過編碼的電信號，驅動後端的LED。
[0149]多個LED904，用於實現電光轉換，發射可見光信號。具體地說，多個LED是紅光LED、綠光LED、藍光LED。其中，紅光LED，用於實現電光轉換，發射紅色可見光信號；綠光LED，用於實現電光轉換，發射綠色可見光信號；藍光LED，用於實現電光轉換，發射藍色可見光信號。 [0150]多個TO406，用於接收對端發送的並行可見光信號並進行光電轉換。比如可以是紅光PD、綠光H)、藍光H)。其中，紅光PD，響應波長在紅色可見光波長範圍內，用於接收紅色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號；綠光PD，響應波長在綠色可見光波長範圍內，用於接收綠色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號。藍光PD,響應波長在藍色可見光波長範圍內，用於接收藍色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號。
[0151]多個放大器2044，用於分別放大經過光電轉換的電信號。
[0152]並串轉換器906,用於將輸入的N路並行電信號轉換為一路串行電信號輸出。
[0153]解碼器2046，用於對並串轉換器906輸出的一路串行電信號進行解碼，還原成對端發送的原始信號。
[0154]本發明實施例中，採用相應顏色的LED接收對端並行發射的多種不同顏色的可見光信號，再通過並串轉換還原成串行電信號，從而可以降低對LED調製帶寬的需求，提高可見光信號的傳輸速率。
[0155]實施例十
[0156]圖10是本發明實施例提供的採用多種不同顏色的可見光信號進行並行傳輸的裝置的結構示意圖二，如圖10所示，該裝置包括:
[0157]串並轉換器902，用於將輸入的一路串行電信號轉換為N(N ^ 2)路並行電信號輸出。
[0158]多個編碼器2022，用於分別將輸入的電信號進行編碼，以適合調製LED。
[0159]多個驅動器2024，用於放大經過編碼的並行電信號，驅動後端的LED。
[0160]多個LED904,用於實現電光轉換，發射可見光信號。具體地說，多個LED是紅光LED、綠光LED、藍光LED。其中，紅光LED，用於實現電光轉換，發射紅色可見光信號；綠光LED，用於實現電光轉換，發射綠色可見光信號；藍光LED，用於實現電光轉換，發射藍色可見光信號。
[0161]多個濾光片908，可以分別是紅光濾光片、綠光濾光片、藍光濾光片。其中，紅光濾光片用於從不同顏色的可見光信號中濾出紅色可見光；綠光濾光片，用於從不同顏色的可見光信號中濾出綠色可見光。藍光濾光片，用於從不同顏色的可見光信號中濾出藍色可見光。
[0162]多個Η)406,用於對多個濾光片908濾出的可見光信號進行光電轉換。該Η)406可以包括紅光PD，響應波長在紅色可見光波長範圍內，用於接收紅色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號；綠光PD，響應波長在綠色可見光波長範圍內，用於接收綠色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號。藍光F1D,響應波長在藍色可見光波長範圍內，用於接收藍色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號。[0163]多個放大器2044，用於放大經過光電轉換的電信號。
[0164]並串轉換器906，用於將輸入的N路並行電信號轉換為一路串行電信號輸出。
[0165]解碼器2046，用於對並串轉換器906輸出的一路串行電信號進行解碼，還原成原始輸入信號。
[0166]本實施例採用相應顏色的濾光片分別濾出對端發射的多種不同顏色的並行可見光信號，再用LED進行接收，通過並串轉換還原成串行電信號，從而可以降低對LED調製帶寬的需求，提高可見光信號的傳輸速率。
[0167]實施例1^一
[0168]圖11是本發明實施例提供的採用多種不同顏色的可見光信號進行並行傳輸的裝置的結構示意圖三，如圖11所示，該裝置包括:
[0169]串並轉換器902，用於將輸入的一路串行電信號轉換為N(N ^ 2)路並行電信號輸出。
[0170]多個編碼器2022，用於分別將輸入的電信號進行編碼，以適合調製LED。
[0171]多個驅動器2024，用於放大經過編碼的並行電信號，驅動後端的LED。
[0172]多個LED904,用於實現電光轉換，發射可見光信號。具體地說，多個LED是紅光LED、綠光LED、藍光LED。其中，紅光LED，用於實現電光轉換，發射紅色可見光信號；綠光LED，用於實現電光轉換，發射綠`色可見光信號；藍光LED，用於實現電光轉換，發射藍色可見光信號。
[0173]多個稜鏡502,用於從不同顏色的可見光信號中濾出紅光或綠光或藍光。
[0174]多個Η)406,用於對多個濾光片908濾出的可見光信號進行光電轉換。該Η)406可以包括紅光PD，響應波長在紅色可見光波長範圍內，用於接收紅色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號；綠光PD，響應波長在綠色可見光波長範圍內，用於接收綠色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號。藍光PD,響應波長在藍色可見光波長範圍內，用於接收藍色可見光信號，實現光電轉換，輸出電信號。
[0175]多個放大器2044，用於放大經過光電轉換的電信號。
[0176]並串轉換器906,用於將輸入的N路並行電信號轉換為一路串行電信號輸出。
[0177]解碼器2046，用於對並串轉換器906輸出的一路串行電信號進行解碼，還原成原始輸入信號。
[0178]本發明實施例中，採用稜鏡分別濾出對端發射的不同顏色的並行可見光信號，再用LED接收稜鏡濾出的可見光信號，然後通過並串轉換將並行的可見光信號還原成串行電信號，從而可以降低對電光轉換器調製帶寬的需求，提高可見光信號傳輸速率。
[0179]在本發明實施例中，不同顏色的可見光包括但不限於紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。LED包括但不限於普通LED燈、手機LED、MP3的LED、MP4的LED、手機顯示屏、平板電腦顯示屏、MP3顯示屏、MP4顯示屏等。H)包括但不限於PIN、APD、響應特定波長的PIN、響應特定波長的AI3D等。
[0180]實施例十二
[0181]在相關技術中，可見光通信主要採用LED進行可見光信號的發射，採用光電二極體進行可見光信號的接收。但是，單個光電二級光的接收角度和面積都是有限的，使得採用單個光電二級管的可見光接收裝置的接收角度和面積有限。本實施例採用多個光電轉換器，將它們以不同的角度布置在接收裝置上，進行可見光信號的接收，從而可以增大可見光信號接收裝置的接收角度和面積。
[0182]圖12是根據本發明實施例的採用多個光電轉換器進行可見光信號傳輸的方法的流程圖一，本發明實施例中，多個光電轉換器可以是多個光電二極體。如圖12所示，該方法包括以下步驟:
[0183]步驟S1202，設置多個光電二極體。
[0184]將每個光電二極體以不同的角度布置在接收裝置上，從而可以提高可見光信號接收裝置的接收角度和面積。
[0185]步驟S1204，接收可見光信號。
[0186]多個光電二極體接收對端發射的可見光信號，並實現光電轉換。
[0187]步驟S1206，選擇可見光信號。
[0188]將各個光電二極體接收到的可見光信號轉換為電信號，並分別計算各電信號的平均功率，比較各平均功率的大小，選擇平均功率最大的一個電信號進行解碼，得到對端發送的原始信號。
[0189]實施例十三
[0190]圖13是根據本發明實施例的採用多個光電轉換器進行可見光信號傳輸的方法的流程圖二，本實施例中，多個光電轉換器是多個光電二極體。如圖13所示，該方法包括:
[0191 ] 步驟S1302，多個光電二極體接收可見光信號。
[0192]各個光電二極體以不同的角度和距離布置在接收裝置的接收面上，用於接收可見光信號，並將所接收到的可將光信號進行光電轉換，輸出電流信號。
[0193]步驟S1304，將電流信號轉換成電壓信號。
[0194]TIA將電流信號轉換為電壓信號。
[0195]步驟S1306，將電壓信號分成兩路。
[0196]功分器將從TIA輸入的電壓信號分成兩路，一路輸出至低通濾波器(Low-passFilter,簡稱LPF)，另一路輸出至控制器。
[0197]步驟S1308，計算各路信號的平均功率。
[0198]LPF計算出各路信號的平均功率，供比較器進行比較。
[0199]步驟S1310，選擇平均功率最大的信號。
[0200]比較器兩兩比較各路電壓信號的平均功率，保留平均功率較大的電壓信號，最後選出平均功率最大的一路電壓信號，然後將該電壓信號反饋至控制器。
[0201]步驟S1312，輸出平均功率最大的電壓信號。
[0202]控制器根據比較器得到的電壓信號輸出平均功率最大的一路電壓信號。
[0203]本實施例中，各個光電二極體之間以一定距離分布在一個平面上，比較各個光電二極體接收到的信號的大小，然後選擇平均功率最大的一路電壓信號進行下一步處理。
[0204]實施例十四
[0205]圖14是根據本發明實施例的採用多個光電轉換器進行可見光信號接收的傳輸裝置的結構示意圖，該光電轉換器在本實施例中可以是光電二極體。如圖14所示，該裝置包括:
[0206]多個光電轉換器2042，以不同的角度和距離布置在該傳輸裝置的接收面上，用於接收可見光信號，實現光電轉換，輸出電流信號。
[0207]TIA602，用於實現電流信號到電壓信號的轉換，以及電壓信號的放大。
[0208]功分器1402，將從放大器2044輸入的電壓信號分成兩路，一路輸出至LPF1404，另一路輸出至MCU604。
[0209]LPF1404，用於計算出輸入的各路電壓信號的平均功率，供比較器1406進行比較。
[0210]比較器1406，兩兩比較各路電壓信號的平均功率，最後選出平均功率最大的一路電壓信號，然後將該電壓信號反饋至MCU604。
[0211]MCU604，用於根據比較器1406得到的反饋信息輸出平均功率最大的一路電壓信號。
[0212]從以上的描述中，可以看出，本發明實現了如下技術效果:解決了相關技術中上下行傳輸時採用相同顏色的光導致光信號穩定性較差的問題，具有提高可見光信號上下行傳輸的可靠性的有益效果。
[0213]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種信號的傳輸裝置，其特徵在於，包括: 發射裝置，用於向對端的接收裝置發射第一信號； 接收裝置，用於接收來自所述對端的發射裝置發射的第二信號； 其中，所述第一信號的頻率和所述第二信號的頻率不同，且所述第一信號和/或所述第二信號在可見光頻段。
2.根據權利要求1所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述第一信號是可見光信號，所述第二信號是紅外線信號，WIFI信號，或藍牙信號。
3.根據權利要求1所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述第一信號是第一顏色的可將光信號，所述第二信號是第二顏色的可見光信號，所述第一顏色和所述第二顏色不同。
4.根據權利要求3所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述發射裝置包括: 編碼器，用於將輸入的電信號進行編碼； 驅動器，用於放大經過編碼的所述電信號； 電光轉換器，用於將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的可見光信號。
5.根據權利要求4所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述發射裝置還包括:第一濾光片，用於對所述電光轉換器生成的所述第一顏色的可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第一顏色的可見光信號。
6.根據權利要求4或5所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述接收裝置包括: 光電轉換器，用於將所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換，生成電信號； 放大器，用於放大所述電信號； 解碼器，用於對放大後的所述電信號進行解碼，得到對端發送的原始信號。
7.根據權利要求6所述的傳輸裝置，其特徵在於， 所述接收裝置還包括:第二濾光片，用於對所述第二顏色的可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第二顏色的可見光信號； 所述光電轉換器用於將過濾後的所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換。
8.根據權利要求3所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述接收裝置包括: 多個以不同角度設置的光電轉換器，用於接收來自所述對端的發射裝置發射的所述第二顏色的可見光信號； 比較器，用於比較所述多個光電轉換器接收到來自所述對端的發射裝置發射的所述第二顏色的可見光信號的平均功率的大小，選擇平均功率最大的一個第二顏色的可見光信號進行相應的處理，得到對端發送的原始信號。
9.根據權利要求8所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述原始信號是音頻信號。
10.根據權利要求3所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述傳輸裝置還包括: 串並轉換器，將輸入的串行電信號轉換為多路並行電信號； 多個電光轉換器，用於將所述多路並行電信號轉換為多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的可見光信號，並向所述對端的接收裝置發射所述多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的可見光信號。
11.根據權利要求10 所述的傳輸裝置，其特徵在於，所述傳輸裝置還包括: 多個光電轉換器，用於接收來自所述對端的發射裝置發射的多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的可見光信號，並將所述多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換，得到多路並行電信號； 並串轉換器，用於將所述多路並行電信號轉換為一路所述電信號。
12.—種信號的傳輸方法,其特徵在於,包括: 向對端發射第一信號； 接收來自所述對端的第二信號； 其中，所述第一信號的頻率和所述第二信號的頻率不同，且所述第一信號和/或所述第二信號在可見光頻段。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述第一信號是可見光信號，所述第二信號是紅外線信號，WIFI信號，或藍牙信號。
14.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述第一信號是第一顏色的可將光信號，所述第二信號是第二顏色的可見光信號，所述第一顏色和所述第二顏色不同。
15.根據權利要求14所述的方法,其特徵在於，向所述對端發射第一信號之前,所述方法還包括: 將輸入的電信號進行編碼，並放大經過編碼的所述電信號； 將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的可見光信號。
16.根據權利要求1`5所述的方法,其特徵在於,將放大後的所述電信號進行電光轉換，生成所述第一顏色的可見光信號包括: 將放大後的所述電信號進行電光轉換得到光信號； 對所述光信號進行過濾，得到所述第一顏色的可見光信號。
17.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，接收來自所述對端的所述第二信號之後，所述方法還包括: 將所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換，生成電信號； 放大所述電信號，並對放大後的所述電信號進行解碼，得到對端發送的原始信號。
18.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，將所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換包括: 對所述第二顏色的可見光信號進行過濾，得到過濾後的所述第二顏色的可見光信號； 將過濾後的所述第二顏色的可見光信號進行光電轉換。
19.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，接收來自所述對端的所述第二顏色的可見光信號的是多個以不同角度設置的光電轉換器。
20.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，比較所述多個光電轉換器接收到的來自對端的可見光信號的平均功率的大小，選擇所述平均功率最大的一個第二顏色的可見光信號進行相應的處理，得到對端發送的原始信號。
21.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，將輸入的電信號進行編碼之前，所述方法還包括:將音頻信號進行轉換生成所述電信號。
22.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，向所述對端發射所述第一顏色的可見光信號包括: 向所述對端發射多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的所述可見光信號。
23.根據權利要求22所述的方法，其特徵在於，向所述對端發射多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的所述可見光信號之前，所述方法還包括: 將輸入的串行電信號轉換為多路並行電信號； 將所述多路並行電信號轉換為多路並行且顏色各不相同的所述第一顏色的可見光信號。
24.根據權利要求22或23所述的方法，其特徵在於，接收來自所述對端的所述第二顏色的可見光信號包括: 接收來自所述對端的多路並行且顏色各不相同的第二顏色的可見光信號。
25.根據權利要求24所述的方法，其特徵在於，接收來自所述對端的多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的可見光信號之後，所述方法還包括: 將所述多路並行且顏色各不相同的所述第二顏色的所述可見光信號進行光電轉換，得到多路並行電信號； 將所述多路並行電信號轉換為一路所述電信號。
26.一種信號的傳輸系統，包括至少一個發射器和至少一個接收器，其特徵在於，所述發射器是權利要求1至11中任一項所述的傳輸裝置中的發射裝置，所述接收器是權利要求1至11中任一項所述的傳輸裝置中的接收裝置。
27.根據權利要求26所述的傳輸系統，其特徵在於，所述傳輸系統設置在廣播系統或會議系統中。
【文檔編號】H04B10/116GK103795466SQ201310335477
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年8月2日 優先權日:2013年8月2日
【發明者】不公告發明人 申請人:深圳光啟創新技術有限公司