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申请/专利权人：安徽建筑大学

摘要：本发明公开了一种面向水下的可见光通信装置及其通信方法，装置包括MCU主控电路、RS485接口电路、可见光光源面板、光信号接收装置、调制电路、解调电路、MPU9250姿态传感器，通信方法中通过陀螺仪实时监测通信装置节点姿态，以实时获取可见光通信装置的姿态数据，并融合TIME定时器算法来动态调整通信速率，同时使用通用异步收发器UART融合直接内存访问DMA的双缓冲算法，解决了因传输速率过快导致MCU算力资源紧张以及数据覆盖丢失问题，实现了通信过程中MCU有足够的算力进行其他工作任务的同时也保证了数据准确、正确接收，提升了整个通信系统稳定性，解决了在海底杂波信号干扰下无法正确接收到有效数据段问题。

主权项：1.面向水下的可见光通信装置，其特征在于，包括MCU主控电路、RS485接口电路、可见光光源面板、光信号接收装置、调制电路、解调电路、MPU9250姿态传感器，所述MCU通过调制电路与所述可见光光源的驱动电路控制电连接，所述光信号接收装置通过解调电路与MCU信号传递电连接，所述陀螺仪与MCU信号传递电连接；通信过程中进行数据传输时，可见光通信装置通过RS485总线接收上位机所发送的数据信息，并将其切片打包成一帧包含64字节的数据，并通过MCU调制处理后转换为二进制状态的TTL电平信号并输入至光源驱动电路的控制引脚，进而控制驱动电路的通断以驱动可见光光源频闪，从而形成向其他可见光通信装置发送的频闪信号作为通信信号；通信过程中接收通信信号时，在接收到光源之前会对其进行物理层的滤光片过滤，排除杂光干扰并经过透镜汇聚至硅光电二极管窗口进行光源信号采集，并将采集到的光源信号转换成微弱电流信号传入至解调电路，通过解调电路还原成原始TTL电平信号后送入MCU检测引脚，并由MCU将TTL电平信号还原成相应原始数据；并且，通信开始前，发送方可见光通信装置中的陀螺仪采集自身的姿态数据并送入对应MCU进行分析，MCU基于姿态数据判断姿态是否满足最低通信要求，若满足则进行握手，若不满足则通过RS485总线向上位机返回通讯失败信号并根据三维姿态数据调整合适的通讯速率，在单位时间后重新发送握手信号；通信过程中，以定时器所设置的定时时间为一次单位通信时间段进行通信，在数据通信过程中发送方可见光通信装置中的陀螺仪不断采集发送方可见光通信装置的姿态数据并送入对应MCU进行分析，若装置姿态异常则发送方可见光通信装置中MCU调整通信速率，并在单位时间后重新发送握手信号，因发送方速率调整后接受方将无法接收到准确数据信息，因此接收方会在一次单位通信时间段后同步调整通讯速率，直到接收到发送方所发送的握手信号并成功进行应答，此时以该调整后的速率重新进行握手过程并开始通信。

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百度查询： 安徽建筑大学 面向水下的可见光通信装置及其通信方法