一種基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，包括以太網(wǎng)接口電路、FPGA控制單元、發(fā)射機電信號處理模塊、接收機電信號處理模塊、LED光源、光電二極管以及電源模塊。其中，發(fā)射機電信號處理模塊和接收機電信號處理模塊共用FPGA控制單元及以太網(wǎng)接口電路。該裝置通過將原本的可見光通信的發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備集成在一個裝置中，使其可以同時進行可見光信號的發(fā)送和接收。同時該裝置充分利用了設(shè)備中的FPGA控制單元及以太網(wǎng)接口電路的雙向通信的功能，有效減少了設(shè)備的體積。本發(fā)明的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置相比以往使用收、發(fā)兩臺設(shè)備進行可見光通信的方式，使用過程中更加便捷。
【專利說明】-種基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可見光通信設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于以太網(wǎng)的可見光通信收 發(fā)一體化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著LED工業(yè)的迅速發(fā)展，基于LED照明設(shè)備的可見光通信技術(shù)正處于即將產(chǎn)業(yè) 化的大好時機。以LED光源為主體的"綠色照明"具有保護環(huán)境、節(jié)約能源的特點，且LED具 有使用電壓低、功耗低、壽命長、易于小型化等對現(xiàn)代社會及其有益的諸多效果，符合人類 社會可持續(xù)發(fā)展的理念。
[0003] 利用發(fā)光二極管（LED)將電能轉(zhuǎn)換為光能，發(fā)出肉眼看不到的高速明暗閃爍信號 來傳輸信息，只需將高速因特網(wǎng)的電線裝置連接在照明裝置上，插入電源插頭即可使用。與 目前的無線局域網(wǎng)（WLAN)相比，可見光通信具有通信速度快(未來傳輸速度可能超過光纖 通信)、安全性高(窗簾及墻壁等遮住光線即可防止信息外泄)、使用多臺設(shè)備不影響通信速 度，在一些特殊的空間環(huán)境中，如醫(yī)院中和飛機上也可使用，而不會干擾其他重要的電子儀 器等優(yōu)點，因此可見光通信在未來擁有很大的市場空間。
[0004] 但目前的可見光通信設(shè)備主要集中于研制可見光通信發(fā)送設(shè)備，或者可見光通信 接收設(shè)備，而并未實現(xiàn)收發(fā)一體的可見光雙工通信設(shè)備，即實現(xiàn)用戶設(shè)備通過可見光與互 聯(lián)網(wǎng)的信息交互仍需進一步解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，以解決將 現(xiàn)有的可見光通信設(shè)備的發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備集成為收發(fā)一體的裝置的問題。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，以解 決現(xiàn)有的可見光通信設(shè)備僅能進行單工通信的問題。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置， 包括以太網(wǎng)接口電路、FPGA控制單元、發(fā)射機電信號處理模塊、接收機電信號處理模塊、LED 光源、光電二極管以及電源模塊；所述電源模塊分別為所述FPGA控制單元、以太網(wǎng)接口電 路、發(fā)射機電信號處理模塊和接收機電信號處理模塊提供電源；其中： 該裝置發(fā)送數(shù)據(jù)時，所述FPGA控制單元通過所述以太網(wǎng)接口電路接收計算機傳輸?shù)?數(shù)據(jù)流后，將數(shù)據(jù)流處理為數(shù)字電信號傳輸給所述發(fā)射機電信號處理模塊，所述發(fā)射機電 信號處理模塊將數(shù)字電信號處理后加載在所述LED光源上輸出； 該裝置接收數(shù)據(jù)時，所述光電二極管接收光信號并轉(zhuǎn)換成電流信號傳輸給所述接收機 電信號處理模塊，由所述接收機電信號處理模塊將電流信號處理成數(shù)據(jù)電信號發(fā)送給所述 FPGA控制單元，所述FPGA控制單元將接收到的數(shù)據(jù)電信號處理為數(shù)據(jù)流，并通過所述以太 網(wǎng)接口電路將處理后的數(shù)據(jù)流傳輸給計算機。
[0008] 較佳地，所述FPGA控制單元通過所述以太網(wǎng)接口電路接收計算機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流， 將數(shù)據(jù)流進行解MAC幀、組建物理幀以及編碼處理成為數(shù)字電信號后，發(fā)送給所述發(fā)射機 電信號處理模塊。
[0009] 較佳地，所述發(fā)射機電信號處理模塊包括發(fā)射機前端模擬電路模塊以及直流偏壓 器模塊；所述發(fā)射機電信號處理模塊接收到所述數(shù)字電信號后，經(jīng)過所述發(fā)射機前端模擬 電路模塊處理成為放大的電信號，放大的電信號經(jīng)過直流偏壓器模塊進行偏壓處理輸出偏 壓的電信號。
[0010] 較佳地，所述偏壓的電信號直接加載在所述LED光源上，由所述LED光源將偏壓的 電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出。
[0011] 較佳地，所述發(fā)射機前端模擬電路模塊包括輸入級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路、小型功率 放大電路、中間級阻抗匹配電路、中型功率放大電路、輸出級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路及一電容 器；數(shù)字電信號經(jīng)所述輸入級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路進行輸入匹配處理后輸入至所述小型功率 放大電路進行一次放大，一次放大后的信號輸入至所述中間級阻抗匹配電路進行中間匹配 處理，中間匹配處理后的信號輸入至所述中型功率放大電路進行二次放大，二次放大后的 信號輸入至所述輸出級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路進行輸出匹配處理，輸出匹配處理后的電信號經(jīng) 所述電容濾波器進行濾直流處理，濾直流處理后輸出所述放大的電信號。
[0012] 較佳地，所述直流偏壓器模塊包含一電容、一電感及一可調(diào)節(jié)恒流源；所述發(fā)射機 前端模擬電路模塊處理后的放大的電信號輸入所述電容，經(jīng)所述電容濾直流后輸出濾直流 的交流電信號，所述可調(diào)節(jié)恒流源輸出的直流信號經(jīng)過所述電感濾交流后輸出濾交流的直 流信號，所述濾直流的交流電信號與所述濾交流的直流信號疊加，疊加后的信號即為所述 偏壓的電信號，并輸出該偏壓的電信號。
[0013] 較佳地，所述光電二極管探測空間中的光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換成電流信號 發(fā)送到所述接收機電信號處理模塊。
[0014] 較佳地，所述接收機電信號處理模塊包括跨阻放大器、電容濾波器、高增益放大 器、均衡電路、時鐘恢復(fù)電路、比較電路和電平轉(zhuǎn)換電路；所述接收機電信號處理模塊接收 來自所述光電二極管的電流信號，所述電流信號輸入至所述跨阻放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號后 輸出，所述電壓信號輸入至電容濾波器進行濾直流處理后輸出一濾直流的電壓信號，所述 濾直流的電壓信號輸入至所述第一高增益放大器進行一次放大后輸出一次放大的電信號， 一次放大的電信號輸入至所述均衡電路進行擴頻處理后輸出擴頻信號，所述擴頻信號輸入 至所述第二高增益放大器進行二次放大后輸出二次放大的電信號，二次放大的電信號輸入 至所述時鐘恢復(fù)電路進行時鐘恢復(fù)后輸出時鐘恢復(fù)的電信號，時鐘恢復(fù)的電信號輸入至所 述比較電路進行判決得到判決信號，所述判決信號輸入至所述電平轉(zhuǎn)換電路進行幅值調(diào)整 處理后輸出數(shù)字電信號，并將該數(shù)字電信號發(fā)送到所述FPGA控制單元。
[0015] 較佳地，所述FPGA控制單元接收數(shù)字電信號并進行解碼、解幀處理成數(shù)據(jù)流后發(fā) 送給所述以太網(wǎng)接口電路，所述以太網(wǎng)接口電路將數(shù)據(jù)流發(fā)送到計算機。
[0016] 較佳地，所述電源模塊用于分別為所述FPGA控制單元、以太網(wǎng)接口電路、發(fā)射機 電信號處理模塊和接收機電信號處理模塊提供所需的穩(wěn)定電源。
[0017] 較佳地，所述發(fā)射機電信號處理模塊和接收機電信號處理模塊共同使用所述的 FPGA控制單元及以太網(wǎng)接口電路。
[0018] 本發(fā)明提供的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，通過將原本的可見光通 信的發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備集成在一個裝置中，使其既可以進行可見光信號的發(fā)送又能進行 可見光信號的接收，改變了以往可見光通信設(shè)備僅能進行單工通信的問題。而發(fā)射機電信 號處理模塊和接收機電信號處理模塊共用FPGA控制單元及以太網(wǎng)接口電路的方式，既充 分利用了設(shè)備中的FPGA控制單元及以太網(wǎng)接口電路的雙向通信的功能，又有效減少了設(shè) 備的體積。本發(fā)明的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置相比以往使用收、發(fā)兩臺設(shè) 備進行可見光通信的方式，使用過程中更加便捷。
[0019]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的基于以太網(wǎng)的可見光通信（VLC)收發(fā)一體化裝置總體結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明裝置發(fā)送信號過程示意圖； 圖3為本發(fā)明裝置的發(fā)射機前端模擬電路模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明裝置實施例的一種可調(diào)節(jié)恒流源模塊示意圖； 圖5為本發(fā)明裝置接收信號過程示意圖； 圖6為本發(fā)明裝置的接收機前端模擬電路模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0021] 為更好地說明本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合優(yōu)選實施例，并配合附圖對本發(fā)明作詳細說明，具體 如下： 如圖1所示，本發(fā)明提供的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置包括：以太網(wǎng)接 口電路、FPGA控制單元、發(fā)射機電信號處理模塊、接收機電信號處理模塊、LED光源、光電二 極管以及電源模塊。其中，該裝置發(fā)送數(shù)據(jù)時，F(xiàn)PGA控制單元通過以太網(wǎng)接口電路接收計 算機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流后，將數(shù)據(jù)流處理為數(shù)字電信號傳輸給發(fā)射機電信號處理模塊，發(fā)射機 電信號處理模塊將數(shù)字電信號處理后加載在LED光源上輸出。該裝置接收數(shù)據(jù)時，光電二 極管接收光信號并轉(zhuǎn)換成電流信號輸入接收機電信號處理模塊，由接收機電信號處理模塊 將電流信號處理成數(shù)據(jù)電信號發(fā)送給FPGA控制單元模塊進行處理，F(xiàn)PGA控制單元模塊通 過以太網(wǎng)接口電路模塊將處理后的數(shù)據(jù)流傳輸給計算機。
[0022] 市電直接加載在電源模塊上，由電源模塊分別經(jīng)過四個電壓模塊將電源提供給以 太網(wǎng)接口電路、FPGA控制單元、發(fā)射機電信號處理模塊及接收機電信號處理模塊。
[0023] 本實施例所提供裝置將可見光通信的收、發(fā)設(shè)備進行一體化處理，將可見光通信 收、發(fā)設(shè)備集成在同一個裝置中，使得原本只能進行單工通信的光通信設(shè)備可以進行雙工 通信，擴展了設(shè)備的使用功能，并減小了原本兩臺設(shè)備的體積。
[0024] 優(yōu)選地，如圖2所示，利用本發(fā)明裝置發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先由網(wǎng)絡(luò)中的計算機將待傳 遞的信息的數(shù)據(jù)流發(fā)送給以太網(wǎng)接口電路，由以太網(wǎng)接口電路將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給FPGA控制 單元。FPGA控制單元先將接收到的數(shù)據(jù)流進行解MAC幀處理，并重新組建物理幀為光通信 做好準(zhǔn)備；隨后進行編碼處理，具體為將以太網(wǎng)中的曼徹斯特差分信號轉(zhuǎn)換成適合光信號 傳輸?shù)姆菤w零碼NRZ;通過以上步驟將計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流處理為數(shù)字電信號并將處理 好的數(shù)字電信號發(fā)送給發(fā)射機電信號處理模塊。
[0025] 如圖2虛線框中所示，發(fā)射機電信號處理模塊包括發(fā)射機前端模擬電路模塊以及 直流偏壓器模塊。發(fā)射機電信號處理模塊接收到數(shù)字電信號后，通過發(fā)射機前端模擬電路 模塊將數(shù)字電信號處理成為放大的電信號，該放大的電信號再經(jīng)過直流偏壓器模塊進行偏 壓處理輸出偏壓的電信號。偏壓處理主要是將原有的交流電信號與一直流電信號疊加，以 避免直接將交流電信號加載在LED光源后輸出的光有明暗變化，并保證LED光源輸出的LED 光具備足夠的亮度，便于光信號的傳輸，又不影響LED光本身的照明效果。偏壓處理后的電 信號直接加載在LED光源上，由LED光源將電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出。
[0026] 優(yōu)選地，發(fā)射機前端模擬電路模塊包括輸入級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路、小型功率放大 電路、中間級阻抗匹配電路、中型功率放大電路、輸出級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路及一電容濾波 器，如圖3所示。在數(shù)字電信號輸入發(fā)射機前端模擬電路模塊時，首先由該模塊的輸入級網(wǎng) 絡(luò)阻抗匹配電路對數(shù)字電信號進行輸入匹配處理，以減少或避免電信號的傳播損耗。輸入 匹配處理后將電信號輸入小型功率放大電路進行一次放大，一次放大后的電信號輸入中間 級阻抗匹配電路進行中間匹配處理，中間匹配處理后的電信號輸入中型功率放大電路進行 二次放大，二次放大后的電信號輸入輸出級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路進行輸出匹配處理，輸出匹 配處理后的電信號經(jīng)電容濾波器進行濾直流處理，濾直流處理后輸出放大的電信號。三次 的阻抗匹配處理可以有效地減少信號在不同電路模塊間傳輸時的功率損失，使電信號保持 以行波狀態(tài)高效地傳輸。
[0027] 優(yōu)選地，直流偏壓器模塊包含一電容、一電感及一可調(diào)節(jié)恒流源，如圖2所示。發(fā) 射機前端模擬電路模塊處理后的放大的電信號輸入該電容，經(jīng)該電容濾直流的放大的電信 號與經(jīng)過該電感濾交流的可調(diào)節(jié)恒流源的直流信號疊加成為所述偏壓的電信號并輸出。其 中，可調(diào)節(jié)恒流源為任意一種可提供穩(wěn)定的直流電信號的可調(diào)節(jié)電源，本發(fā)明實施例的可 調(diào)節(jié)恒流源采用如圖4所示結(jié)構(gòu)，但不以此為限。該可調(diào)節(jié)恒流源包括一恒流源芯片，并搭 配相應(yīng)的外圍電路，V IN為該可調(diào)節(jié)恒流源的電源輸入端，CMOS管Q1的源極為輸出端，提供 穩(wěn)定的直流電信號。
[0028] 本發(fā)明裝置在接收數(shù)據(jù)時，如圖5所示，首先由光電二極管探測空間中的光信號， 并將光信號轉(zhuǎn)換成電流信號發(fā)送到接收機電信號處理模塊。隨后，光電二極管將轉(zhuǎn)換后的 電信號輸入接收機電信號處理模塊，由接收機電信號處理模塊將電信號處理成數(shù)據(jù)信號發(fā) 送給FPGA控制單元模塊進行處理，F(xiàn)PGA控制單元模塊通過以太網(wǎng)接口電路模塊將處理后 數(shù)據(jù)流信號傳輸給計算機。
[0029] 優(yōu)選地，如圖6所示，接收機電信號處理模塊包括跨阻放大器、電容濾波器、高增 益放大器、均衡電路、時鐘恢復(fù)電路、比較電路和電平轉(zhuǎn)換電路。工作時，接收機電信號處 理模塊接收來自光電二極管的電流信號，電流信號輸入至跨阻放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號后輸 出，電壓信號輸入至電容濾波器進行濾直流處理后輸出一濾直流的電壓信號，濾直流的電 壓信號輸入至第一高增益放大器進行一次放大后輸出一次放大的電信號，一次放大的電信 號輸入至均衡電路進行擴頻處理后輸出擴頻信號，擴頻信號輸入至第二高增益放大器進行 二次放大后輸出二次放大的電信號，二次放大的電信號輸入至?xí)r鐘恢復(fù)電路進行時鐘恢復(fù) 后輸出時鐘恢復(fù)的電信號，時鐘恢復(fù)的電信號輸入至比較電路進行判決得到判決信號，判 決信號輸入至電平轉(zhuǎn)換電路進行幅值調(diào)整處理后輸出數(shù)字電信號，并將該數(shù)字電信號發(fā)送 到所述FPGA控制單元。
[0030] FPGA控制單元接收數(shù)字電信號并進行解碼、解幀，即將光通信傳輸時所使用的非 歸零碼NRZ處理成計算機網(wǎng)絡(luò)中的曼徹斯特碼，去除光通信時所加的幀頭幀尾碼，并將數(shù) 據(jù)信號封裝成MAC幀格式，處理后的數(shù)據(jù)流發(fā)送給以太網(wǎng)接口電路，由以太網(wǎng)接口電路將 數(shù)據(jù)流發(fā)送到計算機。
[0031] 本發(fā)明的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置其發(fā)射機電信號處理模塊和 接收機電信號處理模塊共同使用FPGA控制單元及以太網(wǎng)接口電路。通過將傳統(tǒng)的可見光 通信設(shè)備中的發(fā)射機和接收機集成在一個收發(fā)一體化裝置的內(nèi)部，使得原本僅能進行單工 通信的可見光通信設(shè)備變成雙工通信的可見光通信設(shè)備，該裝置不僅可以利用可見光發(fā)送 數(shù)據(jù)，還能同時接收來自可見光傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。而發(fā)射機電信號處理模塊和接收機電信號處 理模塊共用FPGA控制單元及以太網(wǎng)接口電路，將原本的收、發(fā)兩臺設(shè)備集成在一臺設(shè)備 中，既充分利用了設(shè)備中的FPGA控制單元及以太網(wǎng)接口電路，又有效減少了設(shè)備的體積。 同時，一個收發(fā)一體的裝置相比兩臺收、發(fā)設(shè)備使用過程中也更加便捷。
[0032] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，包括以太網(wǎng)接口電路、 FPGA控制單兀、發(fā)射機電信號處理模塊、接收機電信號處理模塊、LED光源、光電二極管以 及電源模塊；所述電源模塊分別為所述FPGA控制單元、以太網(wǎng)接口電路、發(fā)射機電信號處 理模塊和接收機電信號處理模塊提供電源；其中： 該裝置發(fā)送數(shù)據(jù)時，所述FPGA控制單元通過所述以太網(wǎng)接口電路接收計算機傳輸?shù)?數(shù)據(jù)流后，將數(shù)據(jù)流處理為數(shù)字電信號傳輸給所述發(fā)射機電信號處理模塊，所述發(fā)射機電 信號處理模塊將數(shù)字電信號處理后加載在所述LED光源上輸出； 該裝置接收數(shù)據(jù)時，所述光電二極管接收光信號并轉(zhuǎn)換成電流信號傳輸給所述接收機 電信號處理模塊，由所述接收機電信號處理模塊將電流信號處理成數(shù)據(jù)電信號發(fā)送給所述 FPGA控制單元，所述FPGA控制單元將接收到的數(shù)據(jù)電信號處理為數(shù)據(jù)流，并通過所述以太 網(wǎng)接口電路將處理后的數(shù)據(jù)流傳輸給計算機。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述FPGA控制單元通過所述以太網(wǎng)接口電路接收計算機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，將數(shù)據(jù)流進行解MAC 幀、組建物理幀以及編碼處理成為數(shù)字電信號后，發(fā)送給所述發(fā)射機電信號處理模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述發(fā)射機電信號處理模塊包括發(fā)射機前端模擬電路模塊以及直流偏壓器模塊； 所述發(fā)射機電信號處理模塊接收到所述數(shù)字電信號后，經(jīng)過所述發(fā)射機前端模擬電路 模塊處理成為放大的電信號，放大的電信號經(jīng)過直流偏壓器模塊進行偏壓處理輸出偏壓的 電信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述偏壓的電信號直接加載在所述LED光源上，由所述LED光源將偏壓的電信號轉(zhuǎn)換為光信 號輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述發(fā)射機前端模擬電路模塊包括輸入級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路、小型功率放大電路、中間級阻 抗匹配電路、中型功率放大電路、輸出級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路及一電容器； 數(shù)字電信號經(jīng)所述輸入級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路進行輸入匹配處理后輸入至所述小型功 率放大電路進行一次放大，一次放大后的信號輸入至所述中間級阻抗匹配電路進行中間匹 配處理，中間匹配處理后的信號輸入至所述中型功率放大電路進行二次放大，二次放大后 的信號輸入至所述輸出級網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配電路進行輸出匹配處理，輸出匹配處理后的電信號 經(jīng)所述電容濾波器進行濾直流處理，濾直流處理后輸出所述放大的電信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述直流偏壓器模塊包含一電容、一電感及一可調(diào)節(jié)恒流源； 所述發(fā)射機前端模擬電路模塊處理后的放大的電信號輸入所述電容，經(jīng)所述電容濾直 流后輸出濾直流的交流電信號，所述可調(diào)節(jié)恒流源輸出的直流信號經(jīng)過所述電感濾交流后 輸出濾交流的直流信號，所述濾直流的交流電信號與所述濾交流的直流信號疊加，疊加后 的信號即為所述偏壓的電信號，并輸出該偏壓的電信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述光電二極管探測空間中的光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換成電流信號發(fā)送到所述接收機電 信號處理模塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述接收機電信號處理模塊包括跨阻放大器、電容濾波器、高增益放大器、均衡電路、時鐘恢 復(fù)電路、比較電路和電平轉(zhuǎn)換電路； 所述接收機電信號處理模塊接收來自所述光電二極管的電流信號，所述電流信號輸入 至所述跨阻放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號后輸出，所述電壓信號輸入至電容濾波器進行濾直流處 理后輸出一濾直流的電壓信號，所述濾直流的電壓信號輸入至所述第一高增益放大器進行 一次放大后輸出一次放大的電信號，一次放大的電信號輸入至所述均衡電路進行擴頻處理 后輸出擴頻信號，所述擴頻信號輸入至所述第二高增益放大器進行二次放大后輸出二次放 大的電信號，二次放大的電信號輸入至所述時鐘恢復(fù)電路進行時鐘恢復(fù)后輸出時鐘恢復(fù)的 電信號，時鐘恢復(fù)的電信號輸入至所述比較電路進行判決得到判決信號，所述判決信號輸 入至所述電平轉(zhuǎn)換電路進行幅值調(diào)整處理后輸出數(shù)字電信號，并將該數(shù)字電信號發(fā)送到所 述FPGA控制單元。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述FPGA控制單元接收數(shù)字電信號并進行解碼、解幀處理成數(shù)據(jù)流后發(fā)送給所述以太網(wǎng)接 口電路，所述以太網(wǎng)接口電路將數(shù)據(jù)流發(fā)送到計算機。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述電源模塊用于分別為所述FPGA控制單元、以太網(wǎng)接口電路、發(fā)射機電信號處理模塊和接 收機電信號處理模塊提供所需的穩(wěn)定電源。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的可見光通信收發(fā)一體化裝置，其特征在于，所 述發(fā)射機電信號處理模塊和接收機電信號處理模塊共同使用所述的FPGA控制單元及以太 網(wǎng)接口電路。
【文檔編號】H04B10/40GK104104448SQ201410337938
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】周雷, 呂振彬, 宋哲 申請人:上海航天電子通訊設(shè)備研究所