可见光多选4+1路混合光mimo通信收发装置的制造方法_3

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将获取的数据按照4位二进制数一组 进行分组,再将分组的数据输出到编码器2;同时,向选频器3发出选频指令,选择当前数据 发送所采用的光发射天线。给发射时钟11发送驱动时钟指令,确定发射端发送光信号的速 度。
[0072] 选频指令,用于指示选频器3,选择当前数据发送应采用的光发射天线。
[0073]驱动时钟指令,用于指示发射时钟11,驱动光发射天线发射光信号应采用的驱动 时钟周期。
[0074] 发射时钟11,用于接收发射控制器1的指令,并给驱动器5提供驱动光发射天线发 射光信号的时钟信号,时钟信号为一段占空比为50%的方波信号,方波的频率为100ΚΗz,方 波的频率根据发射控制器1的驱动时钟指令决定。
[0075] 编码器2,将一个由发射控制器1输入的4位二进制数进行编码成如表1中的Sl列、 S2列、S3列、S4列、S5列的5列的一组5个的4位二进制数,并输出这5个4位二进制数。
[0076] 选频器3,用于提供选频序列,并根据选频序列,在8个光发射天线中选择第1个光 发射天线为第1路通信线路和剩余的7个光发射天线中的任意4个光发射天线作为通信的第 2路、第3路、第4路、第5路通信线路。表2为1组选频序列,序列中的1表示选中的光发射天线 或者光接收天线。
[0077] 选频器3和分频器6采用同样的选频序列,8位的选频序列,从左到右,依次表示第1 个光发射天线到第8个光发射天线。分频器中的8位的选频序列,从左到右,依次表示第1个 光接收天线到第8个光接收天线。发射端和接收端在通信时,每发送1组数据后,就改变一个 选频序列,根据选频序列,更换第2路、第3路、第4路、第5路通信线路所选用的光发射天线和 光接收天线。
[0078] 表2选频序列表
[0080] 驱动器5,用于根据编码器输出的5个4位二进制数的' Γ和'0 '信号,以及选频器3 选择的5路通信线路,驱动选频器3选择的5路通信线路上的光发射天线的LED亮和灭,用LED 亮表示'l',LED灭表示'0'。其中,表1中的SI列的数值用于驱动第1路通信线路上的第1个光 发射天线的LED;S2列、S3列、S4列、S5列的数值,则分别用于驱动由选频器3选择的剩余7个 光发射天线中的第2路、第3路、第4路、第5路通信线路上的4个光发射天线的LED。同时还要 保证驱动LED发出的光信号的光强度还满足:对于5路通信线路在发射端的5个发射天线发 出的光信号"Γ在到达接收端时的光强度保持一致,发出的光信号"〇"在到达接收端时的光 强度也保持一致。
[0081 ]光发射天线,用于在驱动器5控制下,用LED的亮、灭变化产生光信号,并经过发射 滤镜过滤后,以某一个波长范围的光信号发送出去。
[0082]光接收天线,用于接收来自发射端发出的光信号。
[0083]光电接收器,用于接收经接收滤镜过滤后的光信号,并转换成电信号输出。
[0084] 接收时钟12,用于给判决器8提供对光电接收器输出的电信号进行采样判决的判 决时钟信号。在发射端和接收端同步前,为判决器8提供接收时钟可以达到的最快的时钟; 当同步完成之后,根据接收控制器的时钟指令,为判决器提供判决时钟。
[0085] 解码器9,用于将判决器8输出的数字信号还原一组5个的4位数,并将该5个的4位 数解码成一个4位二进制数,并输出。
[0086] 分频器6,用于提供选频序列,并根据选频序列,在8个光接收天线中选择第1个光 接收天线为第1路通信线路和剩余的7个光接收天线中的任意4个光接收天线作为通信的第 2路、第3路、第4路、第5路通信线路。使得接收端选用的5个光接收天线所覆盖的光信号通带 与5个光发射天线的光信号通带一一对应,接收端的第1路通信线路的光接收天线能接收到 发射端的第1路、第2路、第3路、第4路、第5路通信线路的5个光发射天线发送的光信号。接收 端的第2路通信线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第2路通信线路的2个光发射 天线发送的光信号。接收端的第3路通信线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第3 路通信线路的2个光发射天线发送的光信号。接收端的第4路通信线路的光接收天线的能接 收到发射端的第1路、第4路通信线路的2个光发射天线发送的光信号。接收端的第5路通信 线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第5路通信线路的2个光发射天线发送的光 信号。
[0087] 接收控制器10,用于将解码器9的输出还原成原数据,给接收时钟12提供判决时钟 指令,将接收并还原出的原数据输出到外部设备,给分频器6输出分频指令。
[0088] 判决时钟指令,确定判决器采样判决输出数字信号的判决时钟。
[0089] 分频指令,为分频器确定应采用的选频序列。
[0090] 例如:装置要发送一组十六进制数据0xlb5f,选频序列从111 11000开始,收发的速 度为100ΚΗz。设定每发送一个分组数据就变化一次选频序列。
[0091] 因此采用的时钟同步信号为= IOOKHz的占空比50%的6个方波。启动光信号为:时 钟同步信号以及初始选频序列11111000。
[0092] 发射端和接收端通信时首先进行收发同步,收发同步的方法为:
[0093] 在发射端,由发射控制器1给编码器2发出同步启动指令,编码器2驱动第1路通信 线路的LED发送一段启动光信号,第2路、第3路、第4路、第5路不发送光信号。启动光信号中, 包括了时钟同步信号和采用的初始选频序列,用于确定光信号的发送的速度和发射端将采 用的初始的5个光发射天线。给发射时钟11发送时钟指令,确定发射端发送光信号的速度为 IOOKHz。
[0094] 启动光信号为:IOOKHz的占空比50 %的6个方波的时钟同步信号以及初始选频序 列11111000。
[0095] 在接收端,由于第1路通信线路的光信号通带包含了剩余的7个光接收天线的光通 带,所以8个光接收天线都可以接收到这一启动光信号。接收端由第1路通信线路、判决器8 和解码器9识别出启动光信号,从而确定光信号的速度为ΙΟΟΗΚζ、接收端开始接收正式数据 的光信号的初始的选频序列111 11000。
[0096] 发射端和接收端进行收发同步后,发射端的工作原理及步骤如下:
[0097] TX1、发射控制器1从外部设备获得数据0xc5a2,按4位二进制数一组进行分组。由 于外部数据为十六进制数,参照表1中Hex列可以对应Bin列得到S1、S2列、S3列、S4列、S5列 的相应行的数据,逐个输出到编码器2。并给选频器3发出选频指令。
[0098] TX2、编码器2把从发射控制器1输出的4位二进制数进行编码成如表1中的Sl列、S2 列、S3列、S4列、S5列的5列一组3个的4位二进制数,并输出这5个4位二进制数。同时,选频器 3接收到选频指令后,根据选频序列,在8个光发射天线中选通第1个光发射天线为第1路通 信线路,以及剩余的7个光发射天线中的4个分别作为第2路、第3路、第4路、第5路通信线路。
[0099] TX3、驱动器5根据步骤TX2中编码器2的逐个输出的一组5个4位二进制数的' Γ和 ' 〇 '信号,以及选频器3选择的5路通信线路,驱动选频3器选通的5路通信线路上的光发射天 线的LED亮和灭,用LED亮表示' Γ,LED灭表示'0'。其中,Sl列用于驱动第1路通信线路上的 LED亮和灭,S2列、S3列、S4列、S5列则依次用于驱动第2路、第3路、第4路、第5路上的LED亮和 灭。
[0100] TX4、5路通信线路LED发出的亮灭变化的光信号,经过各自通信线路上的发射滤镜 过滤后,成为在某个通带内的光信号发送出去。
[0101]接收端的工作原理及步骤:
[0102] RXl、接收控制器10接收到启动光信号后,给接收时钟12提供判决时钟指令,给分 频器6输出分频指令。确定光信号的速度以及接收端开始接收正式数据的光信号时应采用 的初始选频序列。
[0103] RX2、分频器6根据分频指令确定选频序列,并根据选频序列,在8个光接收天线中 选择第1个光接收天线为第1路通信线路和剩余的7个光接收天线中的任意两个光接收天线 作为通?目的第2路、第3路、第4路、第5路通彳目线路。
[0104] RX3、5路通信线路上的接收滤镜对接收到的光信号进行过滤,过滤后成为在某个 通带内的光信号。
[0105] RX4、5路通信线路上的光电接收器,接收经过接收滤镜过滤后的光信号,并转换为 电信号输出。
[0106] RX5、判决器8将接收光电接收器输出的模拟电信号,转换为数字信号输出,如表1 中的Rl列、R2列、R3列、R4列、R5列中对应行的一组5个4位数字。
[0107] RX6、解码器9对判决器8输出的数字信号还原成如表1中的Rl列、R2列、R3列、R4列、 R5列的一组5个的4位数,并将该5个4位数解码成如表1中的Bin列的对应行的一个4位二进 制数,并输出到接收控制器10。
[0108] RX7、接收控制器10将解码器9的输出还原成原数据0xc5a2,并输出到外部设备。
【主权项】
1. 一种可见光多选4+1路混合光MMO通信收发装置,其特征
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