手持式可見光通信巡測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了手持式可見光通信巡測儀，包括殼體、輸入設備、顯示屏、光電傳感器、數據交互接口、電源接口、跨阻放大器、可變增益放大器、模數轉換器、電源管理單元和主控制器；光電傳感器、跨阻放大器、可變增益放大器、模數轉換器和主控制器依次連接，可變增益放大器、輸入設備和顯示屏均與主控制器連接，主控制器通過數據交互接口與一計算機連接，主控制器通過電源管理單元與電源接口連接，電源接口與一電源連接。光電傳感器能夠很好的對可見光信號進行靈敏檢測并轉換為電流信號，跨阻放大器把電流信號轉換為電壓信號并放大，使其在合適的范圍內，主控制器對電壓信號進行處理和分析，并控制可變增益放大器的增益值，使得檢測結果更加精準。
【專利說明】
手持式可見光通信巡測儀
技術領域
[0001 ] 本實用新型涉及可見光通信(Visible Light Communicat1n，VLC)技術，尤其涉及手持式可見光通信巡測儀。
【背景技術】
[0002]可見光通信利用可見光作為通信媒介，具備帶寬高、保密性好以及無電磁污染等優勢，是一種擁有良好發展前景的新型通信方式。可見光通信基站(VLC BaseStat1n，VLCBS)發出通信信號，終端設備接收VLC信號并解碼，完成一次下行鏈路通信。VLC BS發出的信號的強度、頻率、衰落情況以及干擾等指標都直接影響可見光通信的質量。因此，可見光通信的研發與實施都需要一種測量可見光通信信號的儀器。而由于可見光通信與普通無線電通信之間存在區別，傳統對無線電通信檢測的信號測量儀器并不適用于直接測量可見光通信的信號。
【實用新型內容】
[0003]為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供手持式可見光通信巡測儀，其能專門測量可見光通信的信號質量。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]—種手持式可見光通信巡測儀，包括殼體，殼體上設有輸入設備、顯示屏、光電傳感器、數據交互接口、電源接口；殼體內設有跨阻放大器、可變增益放大器、模數轉換器、電源管理單元和主控制器;所述光電傳感器、跨阻放大器、可變增益放大器、模數轉換器和主控制器依次連接，可變增益放大器、輸入設備和顯示屏均與主控制器連接，主控制器通過數據交互接口與一計算機連接，主控制器通過電源管理單元與電源接口連接，電源接口與一電源連接;所述光電傳感器用于檢測可見光信號，并將可見光信號轉換為模擬電流信號;跨阻放大器用于將模擬電流信號進行放大并轉換為模擬電壓信號;模數轉換器用于將模擬電壓信號轉換為數字電壓信號，并輸出數字電壓信號至主控制器;主控制器用于根據數字電壓信號處理得到所述可見光信號的照度、頻率和信號衰落，將可見光的照度、頻率和信號衰落通過數據交互接口輸出至計算機，并根據數字電壓信號的數值大小發送增益調節信號至可變增益放大器。
[0006]優選的，所述殼體內還設有電池，該電池與電源管理單元連接。電池實現備用電源的目的，在沒有與電源連接的情況下，可由電池為巡測儀進行供電，以維持工作。
[0007]優選的，還包括帶通濾波器，所述跨阻放大器通過帶通濾波器與可變增益放大器連接。帶通濾波器可以抑制通帶以外的信號，降低可變增益放大器和模數轉換器的設計難度，提高處理效率和準確性。
[0008]優選的，所述輸入設備包括觸摸屏和按鍵，觸摸屏和按鍵與主控制器連接。用戶可通過按鍵進行參數、數據等的輸入。
[0009]優選的，所述主控制器為CPU、MCU、DSP、FPGA中的一種。
[0010]優選的，所述光電傳感器為光電二極管。
[0011]優選的，所述光電二極管為PN型光電二極管、PIN型光電二極管和雪崩光電二極管中的一種或多種。
[0012]優選的，所述光電傳感器為光電三極管。
[0013]優選的，所述光電傳感器為光敏電阻。
[0014]相比現有技術，本實用新型的有益效果在于:
[0015]本實用新型的光電傳感器能夠很好的對可見光信號進行靈敏檢測并轉換為電流信號，跨阻放大器把電流信號轉換為電壓信號并放大，使其在合適的范圍內，主控制器對電壓信號進行處理和分析，并根據信號強度控制可變增益放大器的增益值，形成反饋，使得檢測結果更加精準。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型的手持式可見光通信巡測儀的結構圖。
[0017]圖2為本實用新型的手持式可見光通信巡測儀的模塊圖。
[0018]圖中:1、殼體;2、光電傳感器;3、輸入設備;31、觸摸屏;32、按鍵;4、數據交互接口；
5、電源接口；6、跨阻放大器;7、帶通濾波器;8、可變增益放大器;9、模數轉換器；10、主控制器;11、電源管理單元;12、電源；13、計算機;14、電池；15、顯示屏。
【具體實施方式】
[0019]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述
[0020]參見圖1和圖2，本實用新型提供了一種手持式可見光通信巡測儀，包括殼體I，用戶可手持該殼體I，以進行可見光通信檢測。殼體I上設有輸入設備3、顯示屏15、光電傳感器
2、數據交互接口 4、電源接口 5;殼體I內設有跨阻放大器6、可變增益放大器8、模數轉換器9、電源管理單元11和主控制器10;所述光電傳感器2、跨阻放大器6、可變增益放大器8、模數轉換器9和主控制器10依次連接，可變增益放大器8、輸入設備3和顯示屏15均與主控制器10連接，主控制器10通過數據交互接口 4與一計算機13連接，主控制器10通過電源管理單元11與電源接口 5連接，電源接口 5與一電源12連接。顯示屏15是顯示器件，可以對數據進行直觀的顯不O
[0021]本實用新型中，光電傳感器2可以是光電二極管也可以是光電三極管，還可以是光敏電阻。其中，若光電傳感器2為光電二極管，可以是PN型光電二極管、PIN型光電二極管和雪崩光電二極管中的一種或多種。
[0022]光電傳感器2用于檢測可見光信號，并將可見光信號轉換為模擬電流信號;而光電傳感器2所發送模擬電流信號都是微弱信號，需要將其放大至合理范圍。跨阻放大器6用于將模擬電流信號進行放大并轉換為模擬電壓信號，使得放大后的模擬電壓信號幅度在后級電路的允許范圍內。模數轉換器9用于將模擬電壓信號轉換為數字電壓信號，并輸出數字電壓信號至主控制器10，在工程實現中，應采用低噪聲模數轉換器9，且采樣率應為處理信號最高頻率的五倍以上；主控制器10用于根據數字電壓信號處理得到所述可見光信號的照度、頻率和信號衰落，以及將可見光的照度、頻率和信號衰落通過數據交互接口 4輸出至計算機13，計算機13可以對這些數據進行進一步的分析處理。可變增益放大器8的增益值受到主控制器10控制，主控制器10根據來自模數轉換器9的數字電壓信號的數值大小和可變增益放大器8的放大倍數可以對可見光通信信號的強弱進行一個判斷，當可見光通信信號低于預設值，則判斷為較弱，則主控制器10調節增大可變增益放大器8的增益值，使得模擬電壓信號經過可變增益放大器8之后更加接近模數轉換器9的量程，也就是可變增益放大器8輸出的電壓幅度接近模數轉換器9的輸入量程
[0023]在殼體I內還設有電池14，該電池14與電源管理單元11連接。本實用新型中的電源接口 5連接的電源12可以是市電，為外接電源，在與電源12連接的情況下，其通過電源管理單元11為主控制器10供電，同時還可以為電池14充電，電池14存儲能量。當未接通電源時，則由電池14提供電能。
[0024]本實用新型還可包括帶通濾波器7，跨阻放大器6通過帶通濾波器7與可變增益放大器8連接。帶通濾波器7可以是有源濾波器也可以是無源濾波器，其抑制通帶以外的信號，包括但不限于直流信號、低頻干擾、高頻噪聲等。
[0025]輸入設備3包括觸摸屏31和按鍵32，觸摸屏31和按鍵32均與主控制器10連接。通過觸摸屏31和按鍵32，可以進行參數設置、數據輸入、控制操作等。本實用新型中，觸摸屏31與顯示屏15位置對應，都在圖1中標號為31所在的位置，相當于將顯示屏15和觸摸屏31裝配一起。
[0026]主控制器10是具備邏輯運算能力的處理單元，其處理原理為現有技術，可以但不限于為CPU、MCU、DSP、FPGA中的一種。
[0027]對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，包括殼體，殼體上設有輸入設備、顯示屏、光電傳感器、數據交互接口、電源接口；殼體內設有跨阻放大器、可變增益放大器、模數轉換器、電源管理單元和主控制器;所述光電傳感器、跨阻放大器、可變增益放大器、模數轉換器和主控制器依次連接，可變增益放大器、輸入設備和顯示屏均與主控制器連接，主控制器通過數據交互接口與一計算機連接，主控制器通過電源管理單元與電源接口連接，電源接口與一電源連接;所述光電傳感器用于檢測可見光信號，并將可見光信號轉換為模擬電流信號;跨阻放大器用于將模擬電流信號進行放大并轉換為模擬電壓信號;模數轉換器用于將模擬電壓信號轉換為數字電壓信號，并輸出數字電壓信號至主控制器;主控制器用于根據數字電壓信號處理得到所述可見光信號的照度、頻率和信號衰落，將可見光的照度、頻率和信號衰落通過數據交互接口輸出至計算機，并根據數字電壓信號的數值大小發送增益調節信號至可變增益放大器。2.如權利要求1所述的手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，所述殼體內還設有電池，該電池與電源管理單元連接。3.如權利要求1所述的手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，還包括帶通濾波器，所述跨阻放大器通過帶通濾波器與可變增益放大器連接。4.如權利要求1所述的手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，所述輸入設備包括觸摸屏和按鍵，觸摸屏和按鍵與主控制器連接。5.如權利要求1所述的手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，所述主控制器為CPU、MCU、DSP、FPGA 中的一種。6.如權利要求1所述的手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，所述光電傳感器為光電二極管。7.如權利要求6所述的手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，所述光電二極管為PN型光電二極管、PIN型光電二極管和雪崩光電二極管中的一種或多種。8.如權利要求1所述的手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，所述光電傳感器為光電三極管。9.如權利要求1所述的手持式可見光通信巡測儀，其特征在于，所述光電傳感器為光敏電阻。
【文檔編號】H04B10/69GK205725767SQ201620651535
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】李惠健, 張朝婷
【申請人】廣州極匯信息科技有限公司