[发明专利]自适应阈值解码的可视光通信方法

权利要求书

1.一种自适应阈值解码的可视光通信方法，其特征是，发送端进行数据的打包和混合相-频移开关键控调制，然后通过双通道发射出去，接收端进行自适应的处理传感器接收的图像，根据阈值动态切换解码通道，补偿由于通信距离的增加和帧频变化而引起的光照变化，具体步骤如下：

1)发送端的数据打包

为了配合后续的自适应阈值解码算法，按照如下方式将数据打包，每50位数码组成一包，前４个0代表标头，接着两位是数码1和0，随后的44位数码是通讯负载；

2)发送端打包后数据的调制和发射

发送端通过相-频移开关键控将一包数据进行调制，然后通过发射端的两个发射装置L1和L2同时将数据发送出去，即两个通道发送相同的数据,但它们进行了不同的调制，具体的调制方式如下：以1KHZ的方波调制L1和L2通路的数据表示数码0，以125HZ的方波调制L1通路数据表示数码1，以相移90°的125HZ的方波调制L2通路的数据表示数码1，完成调制后，发送端通过已调方波信号控制L1和L2的开启和关闭将数据发送出去；

3)接收端的数据采集

接收端的摄像头帧频为50fps，使用时选择1/250的快门速度拍摄视频，接收发送端传送的数据，使每一帧图片的感光时间是4ms,即在每一帧的成像时间20ms中，同时也是一位数码的调制持续时长，镜头仅进行4ms的感光接收，即进行数码的欠采样；

4)接收端的自适应阈值解码

a) 采样解码，1和0数码的识别方法

通过1/250的快门速度4ms进行数码一帧对应一位、20ms的欠采样，两通路都采用1KHZ的载波调制表示0，因此相机在帧频变化或不同的时刻采样时，接收端的两个通路在4ms内都会产生50%的强度，双通路都采用125HZ的调制波发射信息表示1，但L1相比L2有90°的相移，因此，接收端在进行数码1采样时，125HZ载波若在4ms内有开关的变化，则会导致和数码0相当的光照强度，引起误码，此时无论数码1或者0都转到另一个通路进行解码，以此来区分1和0，自适应的解码算法如下：

b) 自适应阈值解码算法

根据数据的组包格式，以包为单位进行数据的解码选定一条通道进行数据处理，解码信息，首先检测数据包的标头，连续4帧光强为50%，即为标头，标头后紧跟着的两帧是数码1和数码0，可通过标头紧跟的两帧来确定数码对应的强度，数码1可能表示为比数码0更高的强度值，取决于采样窗口的当前位置，比较标头后紧跟的两帧的数码1和0的强度值，确定数码对应的电平，如果数码1的采样强度大于数码0的采样强度，且差值达到了设定阈值B，当前包的数据负载解码使用高强度值表示数码1，低强度值表示0；反之当数码1的采样强度小于数码0的采样强度，且差值达到了设定阈值-B，当前包的数据负载解码使用高强度值表示数码0，低强度值表示1；当两采样强度相当时，转向备用的发射通路进行解码，解码方法同上，定出数码相应的光强阈值，使用该算法确定的强度值仅适用于当前数据包，新的数据包需要重新确定数码对应的强度值。