XIAO GUANGJIN (CN)
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权 利 要 求 书 1. 一种可见光信号发送处理方法, 包括: 发射端将待发送数据与所述发射端的伪码信号进行运算输出扰码信号; 所述发射端将所述扰码信号与导光信号合并得到待发送信号, 其中, 所述 导光信号包括所述发射端的标识信息; 所述发射端将所述待发送信号以光信号发送。 2. 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述发射端将所述待发送数据与所述发射 端的伪码信号进行运算输出所述扰码信号包括: 所述发射端根据状态机的状态输出随时间变化的伪码信号; 所述发射端将所述伪码信号与所述待发送数据进行运算输出所述扰码信 号。 3. 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述导光信号还包括: 所述发射端所属一 个或多个组的标识信息, 其中, 组用于表示属于该组的发射端的权限。 4. 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法, 其中, 所述导光信号包括: 识别信 息和所述发射端的标识信息。 5. 根据权利要求 4所述的方法, 其中, 所述识别信息是连续为 1的二进制数字序 列。 6. 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法, 其中, 所述发射端的标识信息是所 述发射端的设备号。 7. —种可见光信号接收处理方法, 包括: 接收端接收光信号, 并将所述光信号转换成数字信号; 所述接收端将所述数字信号拆分为扰码信号和导光信号, 其中, 所述导光 信号包括发射端的标识信息; 所述接收端使用与所述发射端对应的伪码信号对所述扰码信号进行解码得 到所述发射端发送的数据。 8. 根据权利要求 7所述的方法, 其中, 所述接收端使用与所述发射端对应的伪码 信号对所述扰码信号进行解码包括: 所述接收端根据所述发射端的标识信息获取所述发射端对应的伪码信号; 所述接收端使用与所述发射端对应的伪码信号对所述扰码信号进行解码。 9. 根据权利要求 8所述的方法, 其中, 所述接收端根据所述发射端的标识信息获 取所述伪码信号包括: 所述接收端根据所述发射端的标识信息获取所述发射端对应的状态码; 所述接收端根据所述发射端对应的状态码得到与所述状态码对应的伪码信 号。 10. 根据权利要求 8所述的方法, 其中, 在所述发射端发送的数据包括用户标识的 情况下, 在所述接收端使用所述伪码信号对所述扰码信号进行解码得到所述用 户标识之后, 所述方法还包括: 所述接收端验证从所述发射端接收到的用户标识和所述接收端预先保存的 用户标识是否相同或者存在对应关系, 如果相同或者存在对应关系, 则确定所 述发射端发送的用户标识合法, 否则非法。 11. 根据权利要求 7至 10中任一项所述的方法, 其中, 所述方法还包括: 所述接收端根据发射端的标识信息和组的对应关系确定所述发射端所属的 一个或多个组, 其中, 组用于表示属于该组的发射端的权限; 或者, 在所述导光信号中还携带有所述发射端所属组的标识信息的情况下, 所述 接收端根据所述导光信号中携带的一个或多个组的标识信息确定所述发射端所 属的一个或多个组, 其中, 组用于表示属于该组的发射端的权限。 12. 根据权利要求 7至 10中任一项所述的方法,其中,所述发射端的标识信息是所 述发射端的设备号。 13. 一种可见光信号发射端, 包括: 伪码信号发生器, 用于产生伪码信号; 运算器, 用于将待发送数据与所述发射端的伪码信号进行运算输出扰码信 号; 合并装置, 用于将所述扰码信号与导光信号合并得到待发送信号, 其中, 所述导光信号包括所述发射端的标识信息; 发光单元, 设置为将所述待发送信号以光信号发送。 14. 根据权利要求 13所述的发射端, 其中, 所述伪码信号发生器, 用于根据所述 发射端的状态机的状态输出随时间变化的伪码信号。 15. 根据权利要求 13所述的发射端, 其中, 所述导光信号还包括: 所述发射端所属 一个或多个组的标识信息, 其中, 组用于表示属于该组的发射端的权限。 16. 根据权利要求 13至 15中任一项所述的发射端, 其中, 所述导光信号包括: 连 续为 1的二进制数字序列和所述发射端的标识信息。 17. 根据权利要求 13至 15中任一项所述的发射端, 其中, 所述发射端的标识信息 是所述发射端的设备号。 18. 一种可见光信号接收端, 包括: 解调器, 用于将接收到的光信号转换成数字信号; 拆分装置, 用于将所述数字信号拆分为扰码信号和导光信号, 其中, 所述 导光信号包括所述发射端的标识信息; 伪码发生器, 用于获取伪码信号; 运算器, 用于使用所述伪码信号对所述扰码信号进行解码得到所述发射端 发送的数据。 19. 根据权利要求 18所述的接收端, 其中, 所述伪码发生器, 用于根据所述发射端 的标识信息获取所述伪码信号。 20. 根据权利要求 19所述的接收端, 其中, 所述伪码发生器, 用于根据所述发射端的标识信息获取对应的状态码, 并 根据所述状态码得到与所述状态码对应的伪码信号。 21. 根据权利要求 18所述的接收端, 其中, 所述接收端还包括: 判断器, 在所述发射端发送的数据包括用户标识的情况下, 用于验证从所 述发射端接收到的用户标识和所述接收端预先保存的用户标识是否相同或者存 在对应关系, 如果相同或者存在对应关系, 则确定所述发射端发送的用户标识 合法, 否则非法。 22. 根据权利要求 18至 21中任一项所述的接收端, 其中, 所述接收端还用于根据发射端的标识信息和组的对应关系确定所述发射端 所属的一个或多个组, 其中, 组用于表示属于该组的发射端的权限; 或者, 在所述导光信号中还携带有所述发射端所属组的标识信息的情况下, 所述 接收端还用于根据所述导光信号中携带的一个或多个组的标识信息确定所述发 射端所属的一个或多个组, 其中, 组用于表示属于该组的发射端的权限。 23. 根据权利要求 18至 21中任一项所述的接收端, 其中, 所述发射端的标识信息 是所述发射端的设备号。 24. 一种可见光信号处理系统, 包括权利要求 13至 17中任一项所述的可见光信号 发射端, 以及包括权利要求 18至 23中任一项所述的可见光信号接收端。 |
1005根据输入的状态码相应地输出随时间变 的伪码信号。 明显地, 当发射端和接收 端的状态一致时, 它们加密和解密所用的伪码序列也会一致或存 在某种对应的关系。 图 12 是根据本发明优选实施例的在可见光通信系统 中使用的加解密方法的流程 图, 如图 2所示, 该流程包括如下步骤: 步骤 S1201 ,发射端对原始 ID与随时间变化的第一伪码信号进行逻辑运算 获得 扰码信号。原始 ID是要发送的信息的一部分, 例如用户身份信息等, 并且可以是一种 数字序列信号。 伪码信号可以是随单位时间变化的数字序列, 其中该单位时间可以根 据需要设置, 例如, 每天、 每小时、 每分钟、 每秒等。 原始通信数据与第一伪码信号 的逻辑运算可以是逻辑与、 逻辑或、 逻辑异或等, 也可以是上述运算中的任意两者或 更多者的组合。 例如, 原始 ID通信数据为发射端的用户 ID, 并且始终为 00001101。 在经过一定 个单位时间 T后所对应的发射端状态 N下, 第一伪码信号可以为 10101010, 则原始 ID通信数据与第一伪码信号的逻辑运算, 例如"异或"的过程如下表所示:
步骤 S1202, 发射端 110将该扰码信号以可见光信号的形式发送出去 。 例如, 发 射端通过 LED灯以闪光形式将调制信号发送出去。针对上 述扰码信号 10100111, LED 灯可产生高频率闪烁, 有光可代表 1, 无光可代表 0, 或者反之亦然, 从而有效地实现 了可见光通信。 步骤 S1203, 接收端 120接收发射端 110发送的可见光信号, 并将该可见光信号 转换为数字信号。 例如, 对于 LED灯产生的高频率闪烁, 有光可代表 1, 无光可代表 0, 或反之, 从而可将接收的可见光信号转换为数字信号。 步骤 S1204, 接收端 120对该数字信号与第二伪码信号进行解码例如 逻辑运算, 以获得原始通信数据。 优选地, 在经过一定单位时间 T后所对应的接收端状态 N下, 第二伪码信号也为 10101010, 与第一伪码信号码型、 起止相位相同。 接收端 120对接 收到的信号与第二伪码信号的逻辑运算, 例如"异或"过程如下表所示:
可见, 解码输出信号为 00001101, 与原始通信数据相同, 即解码出了原始通信数 据。 如上文所述, 为了使接收端能正确解码, 接收端的伪码信号发生器产生的伪码信 号需要与发射端的伪码信号发生器产生的伪码 信号同步变化。 优选地, 伪码信号的变 化是由收发两端的状态机的状态决定的, 在经过一定的单位时间(例如, 1秒、 1分钟 或其他规定的时间段) 后, 收发两端的状态机的状态就会由上一个状态跳 变到下一个 状态, 同时与状态机状态对应的加密和解密所使用的 伪码信号也会作相同的变化。 要做到正常、 正确的可见光通信, 可以满足以下条件: 1. 基带信号频率或导光 信号发生器的频率与伪码发生器的频率相同或 保持整数倍的关系。 2. 收发二端的伪码 发生器的状态随时间变化, 并且变化相同。 通过以上的基于多用户的同步加密、 解密方法和装置, 能够使发射端发射出来的 可见光信号进行加密, 并且能够在接收端进行正确的解密, 即使被高速摄像机拍摄后 进行复制, 由于复制的信号无法与接收端的状态变化进行 同步,所以在不同的时间内, 能够防止可见光信号被复制使用, 可以在一定程度上有效地提高可见光通信系统 的安 全性。 在使用了上述的加密和解密方法之后, 在结合本优选实施例的导光信号, 与现有 技术方案即图 8中使用全 "1 "的导光信号所述的一种基于导光信号的加密 解密方法和 装置相比, 由于使用了可以表示不同数值的设备号部分, 因此能够用于多发射端, 比 前者的只适用单发射端更具有实际使用价值。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技 术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 工业实用性 本发明实施例提供的技术方案可以应用于通信 领域, 解决了相关技术中对可见光 通信的加密方法只适用于一个发射端的问题, 从而能够支持多个发射端。