[发明专利]一种多基色LED可见光通信光源的调制方法

说明书

本发明公开了一种多基色LED可见光通信光源的调制方法，包括以下步骤：首先，发射端对各单基色的LED输出随机独立的二进制传输数据流，编码模块对二进制传输数据流中的每一位数据进行扩码，将一位数据扩为两位不同的数据，生成新的调制编码。然后，新调制编码加载于多个基色的LED上进行调制，产生多路并行的光信号，光信号经光电转换模块转换为电信号。最后，接收端将所接收的电信号经解调模块解调，输出解调信号，译码模块对解调信号译码，译码按原扩码方式进行反向还原，获得原始二进制传输数据流，输出新的译码。本发明简单易实现，使得单独电路控制的多基色LED合成的白光光源发光颜色亮度趋于稳定，在通信的同时其照明质量能得到有效的保障。

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种多基色LED可见光通信光源的调制方法。

背景技术

随着物联网的兴起以及人工智能的迅猛发展，指数型增长的流量需求对当前通信系统的数据传输能力与信息处理技术提出了新的考验，且随着无线射频频段资源的枯竭，以及网络干扰、网络泄密等问题的日益严峻，可见光通信成为应对频谱资源稀缺的有效方法。

可见光通信作为兼顾照明与通信的新技术，在追求高速率通信的同时，不能影响照明的质量和要求，即可见光通信系统无论采用何种LED作为发射端，都要保证光源提供符合照明条件的白光。目前可见光通信研究技术中，合成白光的方式有两种，一种是蓝光LED芯片激发黄绿色荧光粉转换成白光，另一种是多基色LED,他们将红、绿、蓝（RGB）或更多独立颜色的芯片封装在一起通过调节各色配比混合产生白光。尽管两种白光均能实现良好的照明效果，由于蓝光LED激发荧光粉存在响应延迟的问题，严重限制了通信系统的带宽和速率。因此越来越多的可见光通信研究将白光光源转向RGB LEDs。RGB LEDs相比传统蓝光激发黄绿色荧光粉LED具有更高的带宽，更重要的是，RGB LEDs可将波分复用(WDM)和多输入多输出（MIMO）技术更好的应用到可见光通信系统中，为系统提供更多的独立通信通道，更有效地提升通信的效率。

现有的技术中，可见光通信是通过不断切换高低电平使得LED产生人眼无法感知的高频闪烁信号来传输信号的，发射端输出一系列的0、1二进制数据流加载于LED上，通过改变LED发光的相对亮暗状态进行数据的传输。如果传输数据中出现过多的0会使得LED的发光闪烁，0和1的个数变化范围过大均会影响照明的稳定性。

在线性范围内，LED的发光强度与驱动电流及正向压降成正比，并随着温度而变化，因此需要恒定的电流来驱动LED。此外，白光LED有一项重要的指标就是色温，白光的色温取决于所发出白光的多个色彩成分的构成比例，而多基色LED中不同颜色的LED对于输出光通量有不同的工作温度依赖性，为了调节白光的色温就需要对白光模组中多个LED驱动电流单独控制，就需要多个独立的恒流驱动电路。选用多基色LED合成白光，各基色的LED作为一个独立的传输通信通道，由于传输数据存在不确定性，传输数据中某一小段数据列若存在连续的0或1会影响单个LED的发光亮度均匀性,而传输数据中存在连续的0或1对多基色LED合成白光的影响更为严重，会使得多基色LED白光光源颜色和亮度失调，严重影响照明的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多基色LED可见光通信光源的调制方法，该调制方法通过编码模块对随机产生的传输数据进行扩码，编码中的每一位数据扩为两位不同的数据，生成新的调制编码，防止随机编码数据因存在连续的0或1而造成LED发光亮度不均匀的情况。该调制方法不仅实现简单，在实现通信的同时能使得多个独立恒流驱动控制的多基色LED合成白光光源发光颜色和亮度趋于稳定，有效地保障多基色LED合成白光光源的照明质量。

本发明的目的是这样实现的：

一种多基色LED可见光通信光源的调制方法，包括单独电路控制的多基色LED，发射端对各基色LED输出随机独立的二进制传输数据流，步骤如下：

步骤一，发射端生成随机独立的二进制传输数据流，编码模块对原有的二进制传输数据流中的每一位数据进行扩码，数据流中的一位数据扩为两位不同的数据，生成新的调制编码；