一种LED光源调制带宽自动化测试系统及测试方法与流程

本发明涉及无线光通信，具体为一种led光源调制带宽自动化测试系统及测试方法。

背景技术：

1、近年来，随着空天地海一体化信息网络建设的推进，空间无线光通信技术可作为其信息网络建设的一个重要环节，用于室内lifi、水下跨平台无线光通信、室外无线光通信等应用场景，光源主要采用ld和led，ld激光器用于光通信，其调制带宽作为器件指标相对明确，但当前led主要用于照明方面，主要指标在功率、波长等指标，无led光源调制带宽指标，无法使开发者通过led器件手册进行led快速选型，led光源对于利用室内照明灯实现lifi覆盖、利用道路照明灯实现无线光通信覆盖建立与移动车辆的通信安全链路及使用led研制水下大角度光通信系统等应用具有重要意义。因此，快速测定和明确led光源调制带宽对于led光源在空间光通信应用场景具有重大意义，大大推动led器件及光通信应用范围。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种led光源调制带宽自动化测试系统及测试方法，具备采用变速率调制信号和智能化处理相结合方式，实现led照明光源在不同速率下眼图和发射信号还原，实现led最大调制带宽的快速、自动化测定的优点，解决了背景技术中所提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种led光源调制带宽自动化测试系统，包括调制信号模块、光源驱动发射模块及接收信号解调处理模块；

3、调制信号模块用于将信号的输出范围和输出间隔进行设定，设定参数通过数据交互将调制信号发送至光源驱动发射模块；

4、光源驱动发射模块用于将偏置信号与调制信号进行叠加，接入至led器件进行测量，使led器件发射光信号；

5、接收信号解调处理模块用于接收信号采集、信号处理与交互，根据处理解调结果，查看固定数据的恢复情况。

6、进一步，调制信号模块包括调制信号设定单元、可变调制信号发生单元以及功率放大单元，调制信号设定单元与可变调制信号发生单元以及功率放大单元依次相连；

7、调制信号设定单元调制发生信号开始频率、结束频率、间隔等参数进行设定；

8、可变调制信号发生单元基于调制信号设定单元设定的参数发出对应信号；

9、功率放大单元对可变调制信号发生单元发出信号进一步放大处理。

10、进一步，光源驱动发射模块包括恒流偏置信号单元、信号叠加单元以及led通用接口单元，恒流偏置信号单元与信号叠加单元以及led通用接口单元依次连接，信号叠加单元与调制信号模块功率放大单元相连；

11、恒流偏置信号单元基于led器件参数，选取合适的直流偏置输出，偏置可调；

12、信号叠加单元将恒流偏置信号单元的偏置信号和功率放大单元的调制信号进行复合叠加；

13、led通用接口单元用于将信号叠加单元叠加完成的信号对不同类型led光源器件快速接入，从而实现led光源驱动发光。

14、进一步，接收信号解调处理模块包括信号采集单元、信号处理与交互单元以及反馈控制单元，信号采集单元与信号处理与交互单元以及反馈控制单元依次连接；

15、信号采集单元用于将光电转换后的led光源信号采集；

16、信号处理与交互单元用于将信号采集单元采集信号处理，解调恢复接收原始固定数字信号；

17、反馈控制单元用于根据信号处理与交互单元处理结束将处理结果发送给调制信号模块，以决定是否继续发送下一频点调制信号。

18、进一步，还包括信号接收模块，信号接收模块用于接收光源驱动发射模块的光信号，并进行信号噪声滤除和信号放大，随后由接收信号解调处理模块将光滤除和以及放大完成的信号采集。

19、进一步，信号接收模块包括光电探测器单元和接收信号滤波放大单元，光电探测器单元与接收信号滤波放大单元连接；

20、光电探测器单元将led光源发射信号接收，进行光电信号转换；

21、接收信号滤波放大单元将光电探测单元光电转换后信号的滤波放大提取，随后由信号采集单元将提取的信号采集。

22、进一步，还包括显控模块，显控模块用于恢复数据、调制信号频率、眼图等信息实时显示，并进行储存，预留上位机交互接口，实现数据与pc的交互，进行实时状态的监测和读取。

23、进一步，显控模块包括信号显示单元、数据存储单元以及上位机交互单元，信号显示单元与数据存储单元以及上位机交互单元依次相连；

24、信号显示单元用于接收信号处理与交互单元中信号处理与交互处理结果眼图、恢复数据、接收信号调制频率等数据或图实时显示；

25、数据存储单元用于将眼图、恢复数据、接收信号调制频率等数据进行存储；

26、上位机交互单元用于将眼图、恢复数据、接收信号调制频率等数据与上位机pc交互，以便用户实时通过pc读取所需数据。

27、一种led光源调制带宽自动化测试方法，使用一种led光源调制带宽自动化测试系统，方法如下：

28、s1、调制信号设定单元通过对外数据接口接收设定信息指令，解析后发送给可变调制信号发生单元；

29、s2、可变调制信号单元根据信息指令从最低调制信号频率产生固定数据源该频点调制信号发送进入功率放大单元进行放大；

30、s3、基于测量led器件的偏置参数，通过对外数据接口发送偏置指令，恒流偏置信号单元解析后，产生对应偏置信号；

31、s4、信号叠加单元将恒流偏置信号单元的偏置信号与功率放大单元的调制信号进行复合叠加，随后通过led通用接口单元输出，驱动接入led通用接口单元测量led器件，使led器件发射光信号；

32、s5、光电探测器单元接收测量led器件发射光信号，进行光电转换后，进入接收信号滤波放大单元进行信号噪声滤除和信号进一步放大；

33、s6、信号采集单元将接收信号滤波放大单元输出的信号进行采样，采样后的信号进入信号处理与交互单元，进行分析处理和与显控单元交互，分析处理解调算法、眼图复现等；

34、s7、信号处理与交互单元将处理结果一路发送至反馈控制单元，对是否可正常恢复固定数据源以及眼图是否良好进行判断，如可正常恢复固定数据源、且眼图良好，则反馈控制单元发送驱动信号，驱动调制信号模块进行下一频率调制信号产生及发送，重复s2-s6，如不可正常恢复固定数据源、且眼图差，则反馈控制单元发送驱动信号，调制信号模块停止下一频率调制信号产生及发送；

35、s8、信号处理与交互单元将处理结果另一路发送给信号显示单元，如可正常恢复固定数据源，则进行眼图、恢复数据、信号频率等数据显示，如不可以正常恢复数据源，则显示led器件在该频点无法调制，调制带宽为上一个可恢复频点提醒；

36、s9、信号显示单元显示数据实时存入数据传输单元，并可通过上位机交互单元可与外部进行数据交互。

37、进一步，信息指令包括设定最低调制频率、结束调制频率及调制频率间隔等。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

39、1、本发明采用可变自动信号发生源和智能化处理相结合方式，可实现led可通信最大带宽的自动化测量。

40、2、本发明极大提高了led照明在实现在水下无线光通信、地面照明通信定位一体化等领域应用，实现led光源器件的赋能和应用扩展。

41、3、本发明预留通用对插接口，不同类型led光源器件只需根据通过接口设计小型led电路板，即可实现led器件的调制带宽快速自动化测量。