[实用新型]一种基于白光LED的可见光通信系统的接收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域，特别是指一种基于白光LED的可见光通信系统的接收装置。

背景技术

目前，如图1所示，所述基于白光LED的可见光通信系统，发射装置可以将电信号转化为光信号，然后通过光学信道即自由空间将光信号发送给接收装置，最后接收装置能够将接收的具有一定频率的光信号转化为原始电信号。其中，基于白光LED的可见光通信系统的接收装置的核心技术是光电转换技术，且光电转换技术的核心是如何将光生电流进行无噪声放大。

现有的光电转换技术有前均衡跨阻抗前置放大技术和后均衡跨阻抗前置放大技术。其中，后均衡跨阻抗前置放大技术，是指在光电检测器所产生的光输入信号电流进入放大器之后，对传输信号进行频率补偿以提高电路的带宽，而引入后均衡器的位置是在跨阻抗前置放大器的输出端和主放大电路的输入端之间。然而这种技术存在增益小，灵敏度低的缺点。并且，在后均衡电路中，跨阻抗前置放大电路产生的噪声对信号电流已经产生干扰，这样输入电流信号强度低于噪声电流的频率成分均无法通过频率补偿恢复，即高频部分的信号均被损失掉。

前均衡跨阻抗前置放大技术，是指光生输入电流进入放大器之前，采用频率补偿手段对输入信号进行均衡，使信号的高频成分在没有低到噪声以下，或者电路中的噪声还未对输入信号产生干扰就被补偿过来，获得更大的带宽，从而克服前置放大器的低带宽和高频信号由于损失过大而无法恢复的缺点。前均衡跨阻抗前置放大技术虽然有效改善后均衡跨阻抗放大器光接收装置存在的增益小，灵敏度低的问题，但是，光接收机的噪声主要由跨阻抗前置输入级决定，在跨阻抗输入级的前端加入均衡器，前均衡器产生的噪声会和输入信号同时被放大，则前均衡器的电路结构和噪声特性对光接收系统的信噪比和灵敏度会造成很大的影响。随着通信距离的增加，所述的灵敏度、增益、带宽和噪声问题越严重。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种基于白光LED的可见光通信系统的接收装置，能够克服前均衡跨阻抗前置放大技术噪声影响大和后均衡跨阻抗前置放大技术増益带宽小的缺点。

基于上述目的本实用新型提供的基于白光LED的可见光通信系统的接收装置，包括至少一组光检测电路、前均衡电路、前置放大电路、后均衡滤波电路、主放大电路、解调电路和输出电路；其中，所述光检测电路接收基于白光LED的可见光通信系统发射装置发送的光信号，然后所述光检测电路能够将该光信号转化为微弱电流信号；然后通过所述前均衡电路对微弱电流信号进行均衡补偿，再经所述前置放大电路和所述后均衡滤波电路进行放大和滤波；所述主放大电路设置在所述后均衡滤波电路之后，能够将所述前置放大电路输出的电压脉冲信号放大到所述解调电路所需要的电平级别，最后经所述解调电路还原成原始模拟电信号，通过所述输出电路输出。

可选地，所述基于白光LED的可见光通信系统的接收装置还包括判决电路，该判决电路一端与所述主放大电路连接，另一端与所述解调电路连接；

其中，所述判决电路采用电压比较器实现方式，电压比较器的输入端正极串联电阻R₁₀并与所述主放大电路传送的信号连接，电压比较器的输入端负极串联电阻R₁₅然后接电压，电压比较器的输入端负极和输出端之间跨接一个R₁₆，形成电压负反馈，电压比较器的电源和输出端之间并接一个R₁₄，作为保护电阻。

可选地，所述的光检测电路选用敏感波长为400nm-1100nm的光电二极管，所述的光检测电路的交流等效电路为一个电流源Is和一个结电阻R1和一个结电容C1并联构成一个光电二极管。

进一步地，所述前均衡电路包括运算放大器、滤除直流稳压电源、电阻(R2)、电阻(R3)、电容(C1)、电容(C2)、电容(C3)、电阻(R4)以及该前均衡电路的保护电阻(R1)；