布的流程示意图，在
的 情况下，前两个步骤相同，在后续的执行中有所不同，则执行步骤S306~步骤S308:
[01巧]步骤S306,基于所述信号星座中的星座点各,，= 公式（16)示出的星 Is知:含洗/ 座点和初始非负性约束条件，得到当前所述可见光通信系统的第=非负性约束条件；
[0156] 在步骤S306中，在执行上述步骤S302得到的星座点的基础上，同时考虑可见光通 信系统的初始非负性约束条件，得到如公式(19)示出的经角度旋转后生成的新非负性约束 条件，即当前所述可见光通信系统的第=非负性约束条件： g,, > 0
[0157] SlA '，庚= 1，...，M (19) 、客2又-《容巧COt (67
[0158] 步骤S307,在所述第S非负性约束条件下，获取依据所述信号星座中的星座点 e =I^jn {各IU和公式（16)示出的星座点，获取接收端任意两个星座点之间的第S优化 欧式距离；
[0159] 在步骤S304中，任意两个星座点之间的第=优化欧式距离如公式(20)所示：
(20 )
[0162] 步骤S308,基于公式（20)示出的所述第二优化欧式距离，确定当前所述可见光通 信系统中信道特征参数、>^2 = 0，
时的信号星座优化分布。
[0163] 在步骤S305中，原来公式(6)示出的欧式距离可W等价转换为公式(20)，通过上述 等价转换后得到的第=化欧式距离能够根据系统状态或者在接收端移动时，自动选择或调 整最优的信号星座，获得最适合当前信道状态的信号星座分布，从而实现最优的通信误码 性能，进一步实现最优的通信性能。
[0164] 需要说明的是，在本文中，第一，第二等仅为了区别所经历的操作不同。
[016引实施例S
[0166] 基于上述本申请实施例一和实施例二公开的可见光通信信号星座设计方法，本申 请实施例还对应公开了一种可见光通信信号星座设计装置，W及包括该可见光通信信号星 座设计装置的可见光通信系统。具体结构如下所述。
[0167] 如图5所述，为本申请实施例四公开的一种可见光通信信号星座设计装置10的结 构示意框图，主要包括:光发送总功率约束条件确定单元11，信道矩阵获取单元12,分解单 元13,待优化欧式距离获取单元14和优化分布单元15。
[0168] 其中，光发送总功率约束条件确定单元11，用于依据朗伯福射模型，可见光通信系 多11 哉12 … 统的通信模型y =化+n和信号空间矩阵S= Sf r' S!^ ，确定信号星座的光 _&执& 执,/1 * S扣妇 发送总功率约束条件为
[0169] 其中，y为接收信号矢量，H为信道矩阵，义=(义1，^，，-，_^^1^为发送信号矢量，11 为零均值、协方差矩阵为CT^IjVf的加性高斯白噪声矢量，Nt为所述可见光通信系统的灯源 个数和Nr为所述可见光通信系统的接收端个数，M的取值为大于2的正整数，Sji含0，1 < i < M，l< j<Nt;
[0170] 信道矩阵获取单元12,用于基于所述通信模型发送训练序列估计所述可见光通信 系统的信道矩阵H;
[0171] 分解单元13,用于对所述信道矩阵H进行奇异值分解H = U AyT,获取信道的特征参
C打 S 解一sin (69 数矩阵八和V，其中，八=diag{、，入2}，入1 >入2 > 0且入1辛0，V =. ， Sin CUS (0 _ 、八2和界为所述信道参数，由所述特征参数矩阵V的角度旋转效果可知信号星座点可行域 的取值范围从第一象限旋转至第一和第二象限之间，获得角度旋转后的信号星座空间矩 阵；
[0172] 该角度旋转后的信号星座空间矩阵为：
[0174]待优化欧式距离获取单元14,用于基于所述角度旋转后的信号星座空间矩阵结合 所述特征参数矩阵A，获取接收端任意两个星座点之间的待优化欧式距离，其表达式为
[01巧]成=片fe化-容J2 + (乂2 (知-扔/货，其中，1非< 1含M;
[0176] 优化分布单元15，用于在所述信道特征参数、、\2和^口的不同取值范围下，结合非 负性约束条件对所述待优化欧式距离进行处理，获得不同情况下对应的信号星座优化分 布。
[0177] 在本申请实施例公开的技术方案中，优选的，上述优化分布单元包括：
[0178] 参数转换模块，用于当所述可见光通信系统的信道参数Al含\2>〇，
时，对所述待优化欧式距离1?二(? -? If + (? 进行参数转换，得 到星座点
，星座点
：其中，QklE [-3T，JT]， 1 <k<l <M；
[0179] 星座点统一模块，用于将所述信号星座中的所有星座点用gi表示，得到
,其中，k'=2，...，M;
[0180] 第一非负性约束条件获取模块，用于基于所述信号星座中的星座点，得到当前所 f Vgi > 0 述可见光通信系统的第一非负性约束条件为，其中，k/=2,…，M;
[0181] 光发送总功率约束条件获取模块，用于基于所述信号星座中的星座点坐标，得到 当前所述可见光通信系统的光发送总功率约束条件为.
其中， 12表不长度为2的全1列矢量；
[0182] 第一优化欧式距离获取模块，用于在所述第一非负性约束条件下，依据所述信号 星座中的所有星座点，获取接收端任意两个星座点之间的第一优化欧式距离 /? =巧1 + 城-2化。08(馬1 - a")，其中，2 非 < 1 含 M;
[0183] 第一优化分布模块，用于基于所述第一优化欧式距离=巧1 +巧-2马,1马,cosk,-娜)， 确定所述可见光通信系统中信道特征参数、含^2>0，
时的信号星座优化分布。
[0184] 在本申请实施例公开的技术方案中，优选的，上述优化分布单元包括：
[0185] 第一简化单元，用于当所述可见光通信系统的信道特征参数Al >\2 = 〇，
^ {g,, - g, f+(a, (g,, - g,, )f atf 简化，得到战二(A(各化-gj2;
[0186] 星座点确认模块，用于使窥I二废琢{細}，对所述鴻二林(各巧-筑J2进行 解析，得到所述信号星座中的其他星座点
，其中，k/ = 2，…，M;
[0187] 第二非负性约束条件获取模块，用于，基于所述信号星座中的星座点 Ai = min {斯,/j，
和初始非负性约束条件，得到当前所述可见光通信系 各化含O 统的第二非负性约束条件为 ，:& = 1，…，M ? 、器2A 含--giA tan 户
[0188] 第二优化欧式距离获取模块，用于在所述第二非负性约束条件下，获取依据所述
信号星座中的星座点容" = n;iin 和 ，获取接收端任意两个星座点之 \<k<M -M 间的第二优化欧式距离艺化1么-A始描+A巧' COSf，其中，k' = 2，...，M， 左'一：
[0189] 第二优化分布模块，用于基于所述第二优化欧式距离^年巧COS^， k'-言 确定所述可见光通信系统中信道特征参数、>^2 = 0:
时的信号星座优化分布。
[0190] 在本申请实施例公开的技术方案中，优选的，上述优化分布单元包括：
[0191] 第二简化单元，用于当所述光通信系统的信道特征参数Ai>A2 = 〇，
时，对所述待优化欧式距离/? = (X 化-各1/货+ (^乂2 紅-扔/ F进行简化，得到 A/二(义i.(g化-.細嚴
[0192] 星座点确认模块，用于使斯i二，对所述1?二(Xfeu 进行 解析，得到所述信号星座中的其他星座点
，其中，k/ = 2，…，M;
[0193] 第=非负性约束条件获取模块，用于基于所述信号星座中的星座点 各11 = min !&,,；}，
和初始非负性约束条件，得到当前所述可见光通信系 各"―> 0 统的第S非负性约束条件为^ 1 ,A = I…，M ; I各2A-含各化COt ('9
[0194] 第=优化欧式距离获取模块，用于在所述第=非负性约束条件下，获取依据所述
信号星座中的星座点新1 = 和 ，获取接收端任意两个星座点之 1含知含'./W M- 间的第；优化欧式距离之化1含-4^沉+古戶r Sh口，其中，k ' = 2，…，M， k'~2
[019引第S优化分布模块，用于基于所述第S优化欧式距离Z0,,i 斗A皆，I A', Sinp， '拓' '2 确定所述可见光通信系统中信道特征参数Ai>A2 = 0，
时的信号星座优化分 布。
[0196] 综上所述，本申请公开了一种可见光通信信号星座设计方案，利用室内可见光通 信信道近似符合朗伯福射模型的特点，在已知信道特征参数的条件下，依照信道条件对发 送信号功率进行有效分配，在光发送总功率一定的约束条件下，根据系统状态或信道特征 参数自动对信号星座的最优分布，即选择或实时调整最优的信号星座适应信道，从而实现 最优的可见光通信系统的通信性能。
[0197] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统 而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所W描述的比较简单，相关之处参见方法部分说 明即可。
[0198] 本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，W上实施例的说 明只是用于帮助理解本申请的方法及其核屯、思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据 本申请的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不 应理解为对本申请的限制。
[0199] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技