一种用于LED灯具的可见光通信信号调制盒

一种用于led灯具的可见光通信信号调制盒
技术领域
1.本实用新型属于可见光通信技术领域，尤其涉及一种用于led灯具的可见光通信信号调制盒。


背景技术：

2.可见光通信技术，一般是利用发光二极管的高速明暗闪烁来传输信息，与传统的通信技术相比，可见光通信不需要占用无线频谱资源，安全性高，无电磁污染，是一种具有广阔的市场前景和较高应用价值的新技术。
3.但目前可见光通信仍主要存在于实验室，未大面积商用，原因是普通照明用的led灯具无法较为简便地改造为可进行可见光通信的灯具。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种用于led灯具的可见光通信信号调制盒，旨在解决现有普通照明用的led灯具无法较为简便地改造为可进行可见光通信的灯具的技术问题。
5.本实用新型实施例是这样实现的，一种用于led灯具的可见光通信信号调制盒，包括：
6.信号调理电路，用于接收需要通过可见光传输的待传输信号，并对所述待传输信号的电压幅度和/或阻抗进行调理，得到调理后的待传输信号；
7.信号调制电路，用于接收所述调理后的待传输信号，并对所述调理后的待传输信号进行调制，得到调制后的待传输信号；
8.信号耦合电路，用于接收所述调制后的待传输信号和led灯具的恒流驱动电源信号，并对所述调制后的待传输信号和所述led灯具的恒流驱动电源信号进行耦合，以输出携带有待传输信号的led灯具的恒流驱动电源信号。
9.优选地，所述信号调理电路包括：
10.可变增益放大器，具有信号输入引脚、信号输出引脚和增益调节引脚，所述待传输信号经所述信号输入引脚输入，通过所述可变增益放大器进行电压幅度增益之后，从所述信号输出引脚输出；
11.可调电阻，所述增益调节引脚通过所述可调电阻连接工作电源，以通过调节所述可调电阻来调节所述可变增益放大器的增益。
12.优选地，所述信号输入引脚依次串联第一电容和第一电阻，所述待传输信号依次通过所述第一电阻和所述第一电容输入所述信号输入引脚；
13.所述信号输出引脚串联第二电容，经所述可变增益放大器增益之后的待传输信号通过所述第二电容输出，以输出所述调理后的待传输信号。
14.优选地，所述信号调制电路为ofdm调制电路。
15.优选地，所述信号耦合电路包括电感和电容，所述电感的一端连接所述led灯具的驱动电源、另一端连接驱动信号输出端；
16.所述电容的一端连接所述信号调制电路的输出端、另一端连接所述驱动信号输出端，所述驱动信号输出端向led灯具输出所述携带有待传输信号的led灯具的恒流驱动电源信号。
17.优选地，还包括ac-dc电源电路，所述ac-dc电源电路的输入端连接交流电源、输出端连接所述信号调制电路和所述信号调理电路。
18.优选地，还包括壳体，所述信号调理电路、所述信号调制电路、所述信号耦合电路、和所述ac-dc电源电路设于所述壳体内。
19.本实用新型所达到的有益效果：通过提出一种用于led灯具的可见光通信信号调制盒，该调制盒能够对待传输信号进行一系列调制之后、再将其与led灯具的恒流驱动电源信号进行耦合，最终输出携带有待传输信号的led灯具的恒流驱动电源信号，因此只需要在普通照明用的led灯具上额外加装一个本技术提出的调制盒，即能够简便地将其改造为可进行可见光通信的灯具，从而使得可见光通信能够大面积投入商用。
附图说明
20.图1是目前普通照明用的led灯具系统的结构图；
21.图2是本实用新型实施例一中的用于led灯具的可见光通信信号调制盒的应用电路图；
22.图3是本实用新型实施例一中的用于led灯具的可见光通信信号调制盒的信号输入输出图；
23.图4是本实用新型实施例一中的用于led灯具的可见光通信信号调制盒的内部结构图；
24.图5是本实用新型实施例一中的信号调理电路的电路图；
25.图6是本实用新型实施例一中的信号耦合电路的电路图。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.如图1所示，所示为目前普通照明用的led灯具系统的结构图，包括led灯具1和恒流驱动电源2，恒流驱动电源2连接交流电源(如220v市电)，交流电源通过恒流驱动电源2给led灯具1供电。本实用新型的目的是，在目前普通照明用的led灯具系统结构上额外增加一个信号调制盒来使普通照明用的led灯具改造为可进行可见光通信的led灯具。该信号调制盒的具体结构将在下述实施例当中详细叙述。
28.实施例一
29.本实用新型实施例一提出一种用于led灯具的可见光通信信号调制盒4(以下简称信号调制盒)，如图2所示，所示为信号调制盒4的应用电路图，也即为改造后的可见光通信的led灯具系统的结构图，图中，信号调制盒4连接在恒流驱动电源2和led灯具1之间，交流电源通过恒流驱动电源2转换为恒流驱动电源信号，恒流驱动电源信号输入信号调制盒4，信号调制盒4还接收需要通过可见光传输的待传输信号、并对待传输信号进行调制，最终让
其与恒流驱动电源信号耦合，以最终向led灯具1输出携带有待传输信号的led灯具的恒流驱动电源信号，以完成可见光通信，信号调制盒4的信号输入输出图如图3所示。
30.请参阅图4，所示为本实用新型实施例一当中的信号调制盒4的内部结构图，信号调制盒4具体包括：
31.信号调理电路41，用于接收需要通过可见光传输的待传输信号，并对待传输信号的电压幅度和/或阻抗进行调理，得到调理后的待传输信号；
32.信号调制电路42，用于接收调理后的待传输信号，并对调理后的待传输信号进行调制，得到调制后的待传输信号；
33.信号耦合电路43，用于接收调制后的待传输信号和led灯具的恒流驱动电源信号，并对调制后的待传输信号和led灯具的恒流驱动电源信号进行耦合，以输出携带有待传输信号的led灯具的恒流驱动电源信号，所述携带有待传输信号的led灯具的恒流驱动电源信号将输入给led灯具1。
34.具体地，请参阅图5，所示为本实施例一些较佳情况当中的信号调理电路41的电路图，信号调理电路41包括可变增益放大器ad8338和可调电阻rp1，可变增益放大器ad8338具有信号输入引脚inpr、信号输出引脚outp和增益调节引脚vagc，待传输信号经信号输入引脚inpr输入，通过可变增益放大器ad8338进行电压幅度增益之后，从信号输出引脚outp输出。增益调节引脚vagc通过可调电阻rp1连接工作电源，以通过调节可调电阻rp1来调节vagc的电压，进而调节可变增益放大器ad8338的增益。此外，信号输入引脚inpr依次串联第一电容c1和第一电阻r4，待传输信号依次通过第一电阻r4和第一电容c1输入信号输入引脚inpr，信号输出引脚outp串联第二电容c7，经可变增益放大器ad8338增益之后的待传输信号通过第二电容c7输出，以输出调理后的待传输信号。也即，在本实施例当中，信号调理电路41对输入的待传输信号进行电压幅度调整和阻抗调整，具体为：待传输信号从电阻r4接入，从电容c7输出，此电路的输入阻抗约为1.5kω，输出阻抗约为10ω，对于电压幅度在0v—5v范围内的待传输信号，信号调理电路41能使输出保持在固定电压幅度，具体大小可以在一定范围内调整，由ad8338的第13脚vagc和第16脚vref的电压差值决定，其中vref恒定为1.5v。在电路中，rp1是可调电阻，可通过调节rp1的阻值，改变vagc电压，从而改变整个电路输出电压的幅度，以适应后级信号调制电路42。
35.其中，在本实施例当中，信号调制电路42具体为ofdm调制电路，ofdm调制电路具体可以采用xilinx的fpga方案。
36.其中，在本实施例当中，如图6所示，信号耦合电路43包括电感l和电容c8，电感l的一端连接led灯具的恒流驱动电源2、另一端连接驱动信号输出端；电容c8的一端连接信号调制电路42的输出端、另一端连接驱动信号输出端，驱动信号输出端连接led灯具1，以向led灯具1输出所述携带有待传输信号的led灯具1的恒流驱动电源信号。
37.除此之外，如图4所示，信号调制盒4还包括ac-dc电源电路44，ac-dc电源电路44的输入端连接交流电源、输出端连接信号调制电路42和信号调理电路41，以将110v-240v交流电源转化为直流电源，以为信号调制电路42和信号调理电路41供电。
38.除此之外，信号调制盒4还包括壳体(图未示出)，信号调理电路41、信号调制电路42、信号耦合电路43、和ac-dc电源电路44设于所述壳体内。
39.综上，本实施例通过提出一种用于led灯具的可见光通信信号调制盒，该调制盒能
够对待传输信号进行一系列调制之后、再将其与led灯具的恒流驱动电源信号进行耦合，最终输出携带有待传输信号的led灯具的恒流驱动电源信号，因此只需要在普通照明用的led灯具上额外加装一个本技术提出的调制盒，即能够简便地将其改造为可进行可见光通信的灯具，从而使得可见光通信能够大面积投入商用。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。