一种无线光通信系统及方法

摘要

本发明实施例公开了一种无线光通信系统及方法。其中无线光通信系统包括发送装置和接收装置；发送装置用于发送光通信信号；接收装置用于接收并处理光通信信号；接收装置包括环境光测量模块、第一处理模块和第二处理模块；环境光测量模块用于获取环境光的强度；第一处理模块用于在环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，接收并处理光通信信号；第二处理模块用于在环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，接收并处理光通信信号。本发明实施例的技术方案，可以实现自适应的全天候实时可见光通信。

权利要求

1.一种无线光通信系统，其特征在于，包括发送装置和接收装置；

所述发送装置用于发送光通信信号；

所述接收装置用于接收并处理所述光通信信号；

所述接收装置包括环境光测量模块、第一处理模块和第二处理模块；

所述环境光测量模块用于获取环境光的强度；

所述第一处理模块用于在所述环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，接收并处理所述光通信信号；

所述第二处理模块用于在所述环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，接收并处理所述光通信信号；

其中，所述第二处理模块包括第二光电探测器，所述第二光电探测器包括光子计数器。

2.根据权利要求1所述的无线光通信系统，其特征在于，所述接收装置还包括分光模块，所述分光模块将所述光通信信号分为第一光路和第二光路；

所述第一处理模块位于所述第一光路上，所述第一处理模块包括沿所述第一光路排列的第一遮挡单元和第一光电探测器，所述第一遮挡单元用于在所述环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，遮挡所述第一光路的光通信信号；所述第一处理模块还包括第一信号处理电路，与所述第一光电探测器电连接；

所述第二处理模块位于所述第二光路上，所述第二处理模块包括沿所述第二光路排列的第二遮挡单元和第二光电探测器，所述第二遮挡单元用于在所述环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，遮挡所述第二光路的光通信信号；所述第二处理模块还包括第二信号处理电路，与所述第二光电探测器电连接。

3.根据权利要求2所述的无线光通信系统，其特征在于，所述第一光电探测器包括光电二极管。

4.根据权利要求1所述的无线光通信系统，其特征在于，所述光子计数器为单光子计数器，所述发送装置利用脉冲位置调制方式调制所述光通信信号。

5.根据权利要求1所述的无线光通信系统，其特征在于，所述光子计数器为多光子计数器，所述发送装置利用脉冲宽度调制方式调制所述光通信信号。

6.根据权利要求2所述的无线光通信系统，其特征在于，所述第一处理模块还包括设置于所述第一遮挡单元和所述第一光电探测器之间的第一汇聚透镜以及第一滤光片；

所述第二处理模块还包括设置于所述第二遮挡单元和所述第二光电探测器之间的第二汇聚透镜以及第二滤光片。

7.根据权利要求1所述的无线光通信系统，其特征在于，所述接收装置还包括光学镜头，用于将所述光通信信号汇聚入所述接收装置内。

8.根据权利要求1所述的无线光通信系统，其特征在于，所述发送装置包括信号输入模块、调制模块和发射模块；

所述信号输入模块与所述调制模块电连接，所述信号输入模块用于接收输入信号；

所述调制模块用于根据所述输入信号，生成发射信号；

所述发射模块与所述调制模块电连接，所述发射模块用于接收所述发射信号，并根据所述发射信号输出所述光通信信号。

9.根据权利要求8所述的无线光通信系统，其特征在于，所述发射模块包括发光二极管、第三信号处理电路、发光二极管驱动电路以及光学天线；

所述第三信号处理电路与所述调制模块电连接，用于处理所述发射信号，生成发光二极管驱动信号；

所述第三信号处理电路和所述发光二极管均与所述发光二极管驱动电路电连接，所述发光二极管驱动电路用于驱动所述发光二极管发出照明光线和/或所述光通信信号；

所述光学天线用于发射所述光通信信号。

10.根据权利要求9所述的无线光通信系统，其特征在于，所述发送装置还包括开关模块，与所述发光二极管电连接，用于切换所述发光二极管的发光状态。

11.根据权利要求9所述的无线光通信系统，其特征在于，所述第三信号处理电路包括信道编码电路、预均衡电路以及加密电路的一种或多种。

12.根据权利要求2所述的无线光通信系统，其特征在于，所述第一信号处理电路和所述第二信号处理电路包括整形滤波电路、解码电路、解密电路以及模数转换电路的一种或多种。

13.一种无线光通信方法，其特征在于，通过权利要求1～12任一所述的无线光通信系统执行，所述无线光通信方法包括：发送装置发送光通信信号；

环境光测量模块获取环境光的强度；

当所述环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，第一处理模块接收并处理所述光通信信号；

当所述环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，第二处理模块接收并处理所述光通信信号。

说明书

一种无线光通信系统及方法

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及光通信技术，尤其涉及一种无线光通信系统及方法。

背景技术

[0002] 无线光通信(OWC)，又称自由空间光通信(FSO)，相比于传统的射频无线通信，无线光通信具有传输速率高、抗电磁干扰、方向性好、保密性强、无需频率许可、无需架设光纤、组网周期短、设备轻便、搭设便捷等优点。作为光纤通信与微波射频通信的补充，无线光通信可以运用于星地间或卫星间的深空通信、移动基站间的互联、楼宇间的高速互联、水下勘探设备的通信遥感、室内的高速接入，或者在军事通信或其他对保密性要求严格的场合。

[0003] 作为无线光通信的其中一种，可见光通信(VLC)可以创造一个全新的无线通信网络，利用现有的光源，实现近乎零耗能通信，还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等弱点，快速构建抗干扰、抗截获的安全信息空间。尤其在移动通信领域，可见光通信具有极大的应用前景，如室内可见光通信可以方便地将无线电话、笔记本电脑等便携设备接入数据通信系统。可见光通信系统最常用的光源是发光二极管(LED)，且主要应用于室内环境。LED依赖于半导体材料的电子激发而工作，不会产生热辐射，且都具有尺寸小、偏置电压低和驱动电流小的特点。

[0004] 然而，由于可见光通信依赖于照明光源，如何实现照明光源打开和关闭时都实现实时通信一直是一个难题。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供一种无线光通信系统及方法，以实现自适应的全天候实时可见光通信。

[0006] 第一方面，本发明实施例提供一种无线光通信系统，包括发送装置和接收装置；

[0007] 所述发送装置用于发送光通信信号；

[0008] 所述接收装置用于接收并处理所述光通信信号；

[0009] 所述接收装置包括环境光测量模块、第一处理模块和第二处理模块；

[0010] 所述环境光测量模块用于获取环境光的强度；

[0011] 所述第一处理模块用于在所述环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，接收并处理所述光通信信号；

[0012] 所述第二处理模块用于在所述环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，接收并处理所述光通信信号。

[0013] 可选的，所述接收装置还包括分光模块，所述分光模块将所述光通信信号分为第一光路和第二光路；

[0014] 所述第一处理模块位于所述第一光路上，所述第一处理模块包括沿所述第一光路排列的第一遮挡单元和第一光电探测器，所述第一遮挡单元用于在所述环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，遮挡所述第一光路的光通信信号；所述第一处理模块还包括第一信号处理电路，与所述第一光电探测器电连接；

[0015] 所述第二处理模块位于所述第二光路上，所述第二处理模块包括沿所述第二光路排列的第二遮挡单元和第二光电探测器，所述第二遮挡单元用于在所述环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，遮挡所述第二光路的光通信信号；所述第二处理模块还包括第二信号处理电路，与所述第二光电探测器电连接。

[0016] 可选的，所述第一光电探测器包括光电二极管，所述第二光电探测器包括光子计数器。

[0017] 可选的，所述光子计数器为单光子计数器，所述发送装置利用脉冲位置调制方式调制所述光通信信号。

[0018] 可选的，所述光子计数器为多光子计数器，所述发送装置利用脉冲宽度调制方式调制所述光通信信号。

[0019] 可选的，所述第一处理模块还包括设置于所述第一遮挡单元和所述第一光电探测器之间的第一汇聚透镜以及第一滤光片；

[0020] 所述第二处理模块还包括设置于所述第二遮挡单元和所述第二光电探测器之间的第二汇聚透镜以及第二滤光片。

[0021] 可选的，所述接收装置还包括光学镜头，用于将所述光通信信号汇聚入所述接收装置内。

[0022] 可选的，所述发送装置包括信号输入模块、调制模块和发射模块；

[0023] 所述信号输入模块与所述调制模块电连接，所述信号输入模块用于接收输入信号；

[0024] 所述调制模块用于根据所述输入信号，生成发射信号；

[0025] 所述发射模块与所述调制模块电连接，所述发射模块用于接收所述发射信号，并根据所述发射信号输出所述光通信信号。

[0026] 可选的，所述发射模块包括发光二极管、第三信号处理电路、发光二极管驱动电路以及光学天线；

[0027] 所述第三信号处理电路与所述调制模块电连接，用于处理所述发射信号，生成发光二极管驱动信号；

[0028] 所述第三信号处理电路和所述发光二极管均与所述发光二极管驱动电路电连接，所述发光二极管驱动电路用于驱动所述发光二极管发出照明光线和/或所述光通信信号；

[0029] 所述光学天线用于发射所述光通信信号。

[0030] 可选的，所述发送装置还包括开关模块，与所述发光二极管电连接，用于切换所述发光二极管的发光状态。

[0031] 可选的，所述第三信号处理电路包括信道编码电路、预均衡电路以及加密电路的一种或多种。

[0032] 可选的，所述第一信号处理电路和所述第二信号处理电路包括整形滤波电路、解码电路、解密电路以及模数转换电路的一种或多种。

[0033] 第二方面，本发明实施例还提供一种无线光通信方法，通过上述第一方面任一所述的无线光通信系统执行，所述无线光通信方法包括：

[0034] 发送装置发送光通信信号；

[0035] 环境光测量模块获取环境光的强度；

[0036] 当所述环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，第一处理模块接收并处理所述光通信信号；

[0037] 当所述环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，第二处理模块接收并处理所述光通信信号。

[0038] 本发明实施例提供的无线光通信系统，包括发送装置和接收装置；发送装置用于发送光通信信号；接收装置用于接收并处理光通信信号；接收装置包括环境光测量模块、第一处理模块和第二处理模块；环境光测量模块用于获取环境光的强度；第一处理模块用于在环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，接收并处理光通信信号；第二处理模块用于在环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，接收并处理光通信信号。通过发送装置发送光通信信号，通过环境光测量模块获取环境光的强度；当环境光的强度大于预设阈值时，表明当前处于正常照明状态(光源照明功能开启)，此时通过第一处理模块接收并处理光通信信号；当环境光的强度小于预设阈值时，表明当前处于暗通信状态(光源照明功能关闭)，此时通过第二处理模块接收并处理光通信信号。解决光源照明功能关闭时不能正常通信的问题，从而实现自适应的全天候实时可见光通信。

附图说明

[0039] 图1是本发明实施例提供的一种无线光通信系统的结构示意图；

[0040] 图2是本发明实施例提供的一种接收装置的结构示意图；

[0041] 图3是本发明实施例提供的一种脉冲调制信号工作周期的示意图；

[0042] 图4是本发明实施例提供的另一种接收装置的结构示意图；

[0043] 图5是本发明实施例提供的一种发送装置的结构示意图；

[0044] 图6是本发明实施例提供的另一种发送装置的结构示意图；

[0045] 图7是本发明实施例提供的一种无线光通信方法的流程示意图。

具体实施方式

[0046] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

[0047] 在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0048] 图1所示为本发明实施例提供的一种无线光通信系统的结构示意图。参考图1，本实施例提供的无线光通信系统包括发送装置10和接收装置20；发送装置10用于发送光通信信号；接收装置20用于接收并处理光通信信号；接收装置20包括环境光测量模块21、第一处理模块22和第二处理模块23；环境光测量模块21用于获取环境光的强度；第一处理模块22用于在环境光测量模块21测得环境光的强度大于预设阈值时，接收并处理光通信信号；第二处理模块23用于在环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，接收并处理光通信信号。

[0049] 其中，发送装置10包括用于发送光通信信号的光源，例如LED，光源具有照明和发射光通信信号的双重作用。光通信信号可以是调制光源产生的脉冲光信号，光通信信号的来源可以是以太网或者局域网产生的下行信号，也可以是设备与设备之间或者终端与终端之间交互的信号，具体根据实际应用场景确定，本发明实施例对此不作限定。接收装置20包括两个处理链路，其中第一处理模块22是光源正常工作状态(光源处于照明状态)下的链路，第二处理模块23是光源处于暗通信状态(光源照明关闭)下的链路。接收装置20还包括环境光测量模块21，例如可以包括光敏传感器，能够对外界环境光强进行感知，判断光源是否处于照明状态，具体实施时，可以根据实际应用场景设定一个环境光强度阈值，大于阈值表示当前处于光源照明状态，则将光通信信号切换到第一处理模块22进行处理，小于阈值表示当前光源照明关闭，则将光通信信号切换到第二处理模块23处理，实现自适应切换合适的处理链路，保证全天候实时可见光通信正常进行。

[0050] 本实施例的技术方案，通过发送装置发送光通信信号，通过环境光测量模块获取环境光的强度；当环境光的强度大于预设阈值时，表明当前处于正常照明状态(光源照明功能开启)，此时通过第一处理模块接收并处理光通信信号；当环境光的强度小于预设阈值时，表明当前处于暗通信状态(光源照明功能关闭)，此时通过第二处理模块接收并处理光通信信号。解决光源照明功能关闭时不能正常通信的问题，从而实现自适应的全天候实时可见光通信。此外，本发明实施例提供的无线光通信系统的发送装置与接收装置之间不需要多余的连接，且有着较好的移动性；采用可见光通信，既不引入电磁辐射，也不会对人眼造成视觉干扰，且保密性好不易被捕获。

[0051] 在上述技术方案的基础上，图2所示为本发明实施例提供的一种接收装置的结构示意图。参考图2，可选的，接收装置还包括分光模块24，分光模块24将光通信信号分为第一光路a和第二光路b；第一处理模块22位于第一光路a上，第一处理模块22包括沿第一光路a排列的第一遮挡单元221和第一光电探测器222，第一遮挡单元221用于在环境光测量模块21测得环境光的强度小于预设阈值时，遮挡第一光路a的光通信信号；第一处理模块22还包括第一信号处理电路223，与第一光电探测器222电连接；第二处理模块23位于第二光路b上，第二处理模块23包括沿第二光路b排列的第二遮挡单元231和第二光电探测器232，第二遮挡单元231用于在环境光测量模块21测得环境光的强度大于预设阈值时，遮挡第二光路b的光通信信号；第二处理模块23还包括第二信号处理电路233，与第二光电探测器232电连接。

[0052] 可以理解的是，分光模块24用于将光通信信号分为两束，例如可以选用分光棱镜、半透半反镜等具有分光功能的器件。参考图2，由于分光后第一光路a和第二光路b传播方向不同，为了减小接收装置的体积，还可以在第二光路上设置反射镜241。第一遮光单元221用于在环境光的强度小于阈值时遮挡第一光路a，第二遮光单元231用于在环境光的强度大于阈值时遮挡第二光路b，本发明实施例对于第一遮光单元221和第二遮光单元231的结构不作限定，例如可以为利用机械结构带动的遮光片，机械结构与环境光测量模块21连接，根据不同的环境光控制遮光片遮挡对应的光路；还可以选用电控遮光材料，根据环境光测量模块21测得的不同环境光的强度遮挡光路等。

[0053] 可选的，第一光电探测器222包括光电二极管，第二光电探测器232包括光子计数器。

[0054] 可以理解的是，第一处理模块22应用在光源处于正常照明时进行通信的场景下，此时光强度较大，因此第一光电探测器222可以选用光电二极管，在这里的光电二极管可以是普通的光电二极管或者雪崩光电二极管，通信时可以利用开关键控调制(OOK)和正交频分复用(OFDM)等方式调制信号；第二处理模块23应用在光源照明关闭时进行通信的场景下，即暗通信场景，此时光强度较小，因此第二光电探测器可以选用光子计数器，例如可以是单光子计数器(SPAD)或多光子计数器(MPPC)。

[0055] 可选的，光子计数器为单光子计数器，发送装置利用脉冲位置调制方式调制光通信信号。

[0056] 可以理解的是，单光子计数器(SPAD)是一种利用载流子的雪崩效应放大光电信号以提高检测的灵敏度的探测器，单光子雪崩二极管具有单个光子的灵敏度，具备在远距离链路中检测出弱光信号的能力。脉冲位置调制(PPM)是指调制信号只使载波脉冲系列中每一个脉冲产生的时间发生改变，而不改变其形状和幅度，且每一个脉冲产生时间的变化量比例于调制信号电压的幅度，与调制信号的频率无关。

[0057] 当光子计数器选用单光子计数器时，本发明实施例采用PPM的调制方式，利用工作周期自适应方式实现暗可见光通信和正常可见光通信这两种通信模式间切换。已知光源产生的亮度由峰值光强I和工作周期d决定，峰值光强越强、工作周期越长对应的亮度越高。而对于工作周期自适应，是通过控制打开光源发亮的电压周期，用一种极短的电压脉冲去调控光源。可以通过控制工作周期的方式，来控制通信光源的亮暗，进而系统可实现暗可见光通信和正常可见光通信这两种通信模式。图3所示为本发明实施例提供的一种脉冲调制信号工作周期的示意图，工作周期自适应技术通过改变调制光源的电脉冲，使得光源发出瞬间光脉冲。如图3所示，工作周期d由工作时间ton和脉冲周期tperiod决定，d＝ton/tperiod。通过减小ton和增加tperiod都能达到减小工作周期的目的。在确保ton足够小的条件下，通过改变tperiod可实现光亮度的变化。同样在信息发送过程中增加当前脉冲周期tperiod，实现收发端的同步过程。

[0058] 当光源(例如LED)处于打开状态时，系统选择正常的调制方式进行信号调制，提高通信的效率；而当光源处于关的状态时，系统则将信号调制成极短的电脉冲，使得瞬间发出的通信光线不可见。为保证在光强一定的情况下，工作脉冲足够小使得人眼无法察觉，具体脉冲的宽度根据实际需求设定，调制方式采用PPM调制方式，通过改变过光脉冲的位置对信号进行编码，将一个周期分为足够多的序列可实现多比特(bit)编码，提高通信效率和通信速率。

[0059] 系统的接收装置包括环境光测量模块，环境光测量模块可以包括光敏传感器、信号放大滤波电路和模数转换电路。光敏传感器用于感知环境光强并转化为电信号，通过信号放大滤波电路对信号进一步处理，最后通过模数转化电路输出数字信号至接收装置的控制电路部分。接收装置如上图2所示，当接收到环境光测量模块传来的信号后自动切换光通信信号接收链路，当室内较暗时采用光子计数器接收信号，而当室内明亮时采用光电二极管接收信号。为实现信号的有效提取，滤除环境噪声，接收装置可以采用差分电路对信号进行边缘检测。这是因为背景光、自然光等变化较为缓慢，而出现光脉冲时其差分值会出现一个极大的峰值，从而实现脉冲信号的有效分离。检测出光脉冲位置后根据脉冲周期通过解码电路实现信号的解码输出。

[0060] 可选的，光子计数器为多光子计数器，发送装置利用脉冲宽度调制方式调制光通信信号。

[0061] 可以理解的是，多光子计数器(MPPC)是一种由大量直径为几微米的雪崩光电二极管单元阵列集成在同一单晶硅片上构成，具有极强的光子数分辨能力的探测器。脉冲宽度调制(PWM)是一种通过对开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形的调制方式。

[0062] 除了工作周期自适应方式，还可以采用峰值光强自适应实现通信。峰值光强自适应技术通过改变工作区域实现自适应电光信号转化。LED的输出功率与驱动电流在很长一段区间内成线性关系，通常信号带宽有限，仅用到一小段线性区域。因此可根据环境光强选择合适的线性区域将电信号转化为光信号，实现通信光源与环境亮度相匹配。为保证接收端信号接收的正确性，发射的信号需携带当前的峰值光强信息。

[0063] 当光源(例如LED)处于打开的状态时，系统选取大的峰值光强对信号进行调制；而当LED处于关闭状态时，为了使室内处于暗环境且继续保持通信，系统选取小的峰值光强对信号进行调制，进行暗可见光通信。信号调制后通过发射装置发射，由于通信的峰值光强具有自适应性，因此采用的调制方式不能改变信号的幅度，考虑到暗环境下峰值光强较小，为解调的方便，本实施例选取PWM的方式。

[0064] 系统的接收装置包括环境光测量模块，环境光测量模块可以包括光敏传感器、信号放大滤波电路和模数转换电路。光敏传感器用于感知环境光强并转化为电信号，通过信号放大滤波电路对信号进一步处理，最后通过模数转化电路输出数字信号至接收装置的控制电路部分。接收装置如上图2所示，当接收到环境光测量模块传来的信号后自动切换光信号接收链路，当室内较暗时采用光子计数器接收信号，而当室内明亮时采用光电二极管接收信号。信号的解码采用边缘检测的方式，已知环境光变化较为缓慢，而脉冲信号在边缘处变化急剧，因此采用边缘检测的方法找到脉冲边缘，根据两边缘之间的平均幅值确定脉冲的符号，最后通过积分的方式即可获得有效信号并输出。

[0065] 图4所示为本发明实施例提供的另一种接收装置的结构示意图。参考图4，可选的，第一处理模块22还包括设置于第一遮挡单元221和第一光电探测器222之间的第一汇聚透镜224以及第一滤光片225；第二处理模块23还包括设置于第二遮挡单元231和第二光电探测器232之间的第二汇聚透镜234以及第二滤光片235。

[0066] 可以理解的是，第一汇聚透镜224和第二汇聚透镜234分别用来汇聚第一光路a和第二光路b上的光通信信号，第一滤光片225和第二滤光片23分别用来过滤第一光路a和第二光路b上的噪声光，用来提供通信性能。图4中汇聚透镜与滤光片的位置只是示意性的，其先后顺序可以互换。

[0067] 继续参考图4，可选的，接收装置还包括光学镜头25，用于将光通信信号汇聚入接收装置内。光学镜头25可以包括汇聚透镜等结构，具体镜头结构可以根据实际场景进行设计，本发明实施例对此不作限定。

[0068] 图5所示为本发明实施例提供的一种发送装置的结构示意图。参考图5，可选的，发送装置包括信号输入模块11、调制模块12和发射模块13；信号输入模块11与调制模块12电连接，信号输入模块11用于接收输入信号；调制模块12用于根据输入信号，生成发射信号；发射模块13与调制模块12电连接，发射模块13用于接收发射信号，并根据发射信号输出光通信信号。

[0069] 可以理解的是，信号输入模块11用于接收输入信号，输入信号可以来自以太网或者局域网产生的下行信号，也可以是设备与设备之间或者终端与终端之间交互的信号，通过调制模块12的处理，由发射模块13转换为光通信信号输出，具体调制方式可以根据实际条件选择。

[0070] 图6所示为本发明实施例提供的另一种发送装置的结构示意图。参考图6，可选的，发射模块13包括发光二极管131、第三信号处理电路132、发光二极管驱动电路133以及光学天线134；第三信号处理电路132与调制模块12电连接，用于处理发射信号，生成发光二极管驱动信号；第三信号处理电路132和发光二极管均131与发光二极管驱动电路133电连接，发光二极管驱动电路133用于驱动发光二极管131发出照明光线和/或光通信信号；光学天线134用于发射光通信信号。

[0071] 可以理解的是，发光二极管131具有照明和发射光通信信号的双重功能，光学天线134包括调制光通信信号光斑形状的透镜，例如可以是菲涅尔透镜、蛙眼透镜、凸透镜等汇聚光学系统。

[0072] 可选的，继续参考图6，发送装置10还包括开关模块14，与发光二极管131电连接，用于切换发光二极管131的发光状态。

[0073] 可以理解的是，本发明实施例提供的无线光通信系统可以适用于典型的室内环境中构建可见光通信系统，开关模块控制光源的发光状态，对应于接收装置的环境光测量模块。光源具备两种工作状态，通过不同的信号调制格式，接收装置能够有对应的接收方式。当光源处于正常的照明工作状态时，能够采用常规调制格式(例如OOK)以及对应的第一处理模块处理；当外界不需要照明，光源处于暗通信的状态时候，用脉冲调制(例如PWM或PPM)光通信信号，并在硬件上切换到第二处理模块处理。通过在发射装置增加开关模块，能够调节光源处于正常通信、暗通信以及关闭状态，并将其作为传输信号的一部份，实现发射装置与接收装置的幅值同步与时间同步。

[0074] 可选的，第三信号处理电路包括信道编码电路、预均衡电路以及加密电路的一种或多种。可选的，第一信号处理电路和第二信号处理电路包括整形滤波电路、解码电路、解密电路以及模数转换电路的一种或多种。

[0075] 可以理解的是，通过在发送装置中设置信道编码电路、预均衡电路、加密电路等功能，在接收装置中设置整形滤波电路、解码电路、解密电路以及模数转换电路等功能，可以提高通信系统的稳定性、安全性等。

[0076] 图7所示为本发明实施例提供的一种无线光通信方法的流程示意图，该方法可以由上述实施例提供的任意一种无线光通信系统来执行，具体包括如下步骤：

[0077] 步骤S110、发送装置发送光通信信号。

[0078] 步骤S120、环境光测量模块获取环境光的强度。

[0079] 步骤S130a、当环境光测量模块测得环境光的强度大于预设阈值时，第一处理模块接收并处理光通信信号。

[0080] 步骤S130b、当环境光测量模块测得环境光的强度小于预设阈值时，第二处理模块接收并处理光通信信号。

[0081] 其中，发送装置包括用于发送光通信信号的光源，例如LED，光源具有照明和发射光通信信号的双重作用。光通信信号可以是调制光源产生的脉冲光信号，光通信信号的来源可以是以太网或者局域网产生的下行信号，也可以是设备与设备之间或者终端与终端之间交互的信号，具体根据实际应用场景确定，本发明实施例对此不作限定。接收装置包括两个处理链路，其中第一处理模块是光源正常工作状态(光源处于照明状态)下的链路，第二处理模块是光源处于暗通信状态(光源照明关闭)下的链路。接收装置还包括环境光测量模块，例如可以包括光敏传感器，能够对外界环境光强进行感知，判断光源是否处于照明状态，具体实施时，可以根据实际应用场景设定一个环境光强度阈值，大于阈值表示当前处于光源照明状态，则将光通信信号切换到第一处理模块进行处理，小于阈值表示当前光源照明关闭，则将光通信信号切换到第二处理模块处理，实现自适应切换合适的处理链路，保证全天候实时可见光通信正常进行。

[0082] 本实施例的技术方案，通过发送装置发送光通信信号，通过环境光测量模块获取环境光的强度；当环境光的强度大于预设阈值时，表明当前处于正常照明状态(光源照明功能开启)，此时通过第一处理模块接收并处理光通信信号；当环境光的强度小于预设阈值时，表明当前处于暗通信状态(光源照明功能关闭)，此时通过第二处理模块接收并处理光通信信号。解决光源照明功能关闭时不能正常通信的问题，从而实现自适应的全天候实时可见光通信。

[0083] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。