室内可见光通信功率的优化方法
【专利摘要】本发明涉及一种室内可见光通信功率的优化方法，包括：S1，构造室内可见光通信的MIMO特性矩阵，并建立室内可见光通信的收发模型；S2，根据室内通信照明的需求，设定优化因子，建立线性规划模型进行优化，得到优化后的灯源的发射功率；S3，根据上述优化后的灯源的发射功率对室内的灯源进行控制。该方法使用不同的优化因子对室内的灯源功率进行调节，可以减少在不同的接收位置的接收功率的波动，并且可以对特定的位置进行功率控制，达到对某一个位置的功率进行增强或减弱的功能。
【专利说明】室内可见光通信功率的优化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可见光通信领域，特别涉及一种室内可见光通信功率的优化方法。
【背景技术】
[0002]可见光通信是利用电信号控制荧光灯或发光二极管灯(LED)发出高速闪烁信号实现信息传输。具有通信速率高，频谱不受限，能耗低，保密性好，应用前景广泛等优点，受到广泛关注和研究。
[0003]图1示出了现有的室内可见光通信的原理示意框图。如图1所示，发送信息首先经过基带调制，然后通过LED强度调制将电信号转化为发送光信号，通过可见光信道后，通过光电二极管(PD)直接检测，将检测到的光信号转化为电信号，再通过解调还原得到原始信息。
[0004]图2示出了现有的室内可见光通信的场景示意图。如图2所示，在天花板上分布着多个LED阵列，每个LED阵列中包含多个LED灯，通常情况下，所有灯源采用相同的发射功率，这导致I)室内不同接收位置接收功率波动，造成通信性能的不稳定，同时某些位置的实际接收功率超出该位置实际需求的功率，造成能源的浪费；2)不能对特定的位置进行信号的控制，提高通信性能。
[0005]现有技术使用遗传算法通过对灯源发射功率进行编码，模仿生物进化机制进行优化，获得近似最优的灯源发射功率，在一定程度上可以减少不同接收位置接收功率波动，但这种方法计算时间长，效率不高，而且算法的精度不高，也不能对特定位置的信号进行控制。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种室内可见光通信功率的优化方法，通过调整灯源的发射功率，可以减小不同接收位置的接收功率波动，并且能够增强特定位置的接收功率。
[0007]根据上述目的，本发明提供了一种室内可见光通信功率的优化方法，其特征在于，包括:
[0008]SI，构造室内可见光通信的MMO特性矩阵，并建立室内可见光通信的收发模型，其具体包括:
[0009]S11，将室内屋顶上的η个灯源设置成多个灯源阵列，每个灯源阵列包含多个灯源；
[0010]S12，设置接收平面，将所述接收平面离散化，划分为m个大小相同的接收单元，在每个接收单元中取任意一点作为该接收单元的接收点，建立MMO特性矩阵，
[0011]
【权利要求】
1.室内可见光通信功率的优化方法，其特征在于，包括: SI，构造室内可见光通信的MMO特性矩阵，并建立室内可见光通信的收发模型，其具体包括: S11，将室内屋顶上的η个灯源设置成多个灯源阵列，每个灯源阵列包含多个灯源； S12，设置接收平面，将所述接收平面离散化，划分为m个大小相同的接收单元，在每个接收单元中取任意一点作为该接收单元的接收点，建立MMO特性矩阵
2.根据权利要求1所述的室内可见光通信功率的优化方法，其特征在于，所述步骤S2包括: 根据室内通信照明的需求，使用优化因子a” i=l,…，η对第i个灯源的发射功率进行控制，设置参数bfc，i=l,…，m，其中c是常数，为设定的接收功率，其取值需考虑满足照明通信需求，则建立线性规划模型:
3.根据权利要求1所述的室内可见光通信功率的优化方法，其特征在于，所述步骤S2包括: 根据室内通信照明的需求，使用优化因子a” i=l,…，η对第i个灯源的发射功率进行控制，设置参数bfc，i=l,…，m，其中c是常数，为设定的接收功率，其取值需考虑满足照明通信需求，则建立约束右端参数的线性规划模型:
4.根据权利要求1所述的室内可见光通信功率的优化方法，其特征在于，所述步骤S2包括: 设定对第k个接收位置的接收功率进行控制，使得第k个位置的接收功率为Cl，其他位置需达到功率为C，采用优化因子ai; i=l,…，η对第i个灯源的发射功率进行控制，设置1O1=C, i=l,…，m, i古k, K=C1,建立线性规划模型:
5.根据权利要求1所述的室内可见光通信功率的优化方法，其特征在于，所述灯源为荧光灯或LED灯。
6.根据权利要求2所述的室内可见光通信功率的优化方法，其特征在于，将接收平面离散化为多个接收单元，取每个所述接收单元的中心位置设置为接收点。
【文档编号】H04B10/116GK103916184SQ201410096643
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】李立华, 张平, 丁颖睿 申请人:北京邮电大学