室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，包括：S1，構(gòu)造室內(nèi)可見(jiàn)光通信的MIMO特性矩陣，并建立室內(nèi)可見(jiàn)光通信的收發(fā)模型；S2，根據(jù)室內(nèi)通信照明的需求，設(shè)定優(yōu)化因子，建立線(xiàn)性規(guī)劃模型進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的燈源的發(fā)射功率；S3，根據(jù)上述優(yōu)化后的燈源的發(fā)射功率對(duì)室內(nèi)的燈源進(jìn)行控制。該方法使用不同的優(yōu)化因子對(duì)室內(nèi)的燈源功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以減少在不同的接收位置的接收功率的波動(dòng)，并且可以對(duì)特定的位置進(jìn)行功率控制，達(dá)到對(duì)某一個(gè)位置的功率進(jìn)行增強(qiáng)或減弱的功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可見(jiàn)光通信領(lǐng)域，特別涉及一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可見(jiàn)光通信是利用電信號(hào)控制熒光燈或發(fā)光二極管燈(LED)發(fā)出高速閃爍信號(hào)實(shí)現(xiàn)信息傳輸。具有通信速率高，頻譜不受限，能耗低，保密性好，應(yīng)用前景廣泛等優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注和研究。
[0003]圖1示出了現(xiàn)有的室內(nèi)可見(jiàn)光通信的原理示意框圖。如圖1所示，發(fā)送信息首先經(jīng)過(guò)基帶調(diào)制，然后通過(guò)LED強(qiáng)度調(diào)制將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為發(fā)送光信號(hào)，通過(guò)可見(jiàn)光信道后，通過(guò)光電二極管(PD)直接檢測(cè)，將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再通過(guò)解調(diào)還原得到原始信息。
[0004]圖2示出了現(xiàn)有的室內(nèi)可見(jiàn)光通信的場(chǎng)景示意圖。如圖2所示，在天花板上分布著多個(gè)LED陣列，每個(gè)LED陣列中包含多個(gè)LED燈，通常情況下，所有燈源采用相同的發(fā)射功率，這導(dǎo)致I)室內(nèi)不同接收位置接收功率波動(dòng)，造成通信性能的不穩(wěn)定，同時(shí)某些位置的實(shí)際接收功率超出該位置實(shí)際需求的功率，造成能源的浪費(fèi)；2)不能對(duì)特定的位置進(jìn)行信號(hào)的控制，提高通信性能。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)使用遺傳算法通過(guò)對(duì)燈源發(fā)射功率進(jìn)行編碼，模仿生物進(jìn)化機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化，獲得近似最優(yōu)的燈源發(fā)射功率，在一定程度上可以減少不同接收位置接收功率波動(dòng)，但這種方法計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，效率不高，而且算法的精度不高，也不能對(duì)特定位置的信號(hào)進(jìn)行控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，通過(guò)調(diào)整燈源的發(fā)射功率，可以減小不同接收位置的接收功率波動(dòng)，并且能夠增強(qiáng)特定位置的接收功率。
[0007]根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供了一種室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，其特征在于，包括:
[0008]SI，構(gòu)造室內(nèi)可見(jiàn)光通信的MMO特性矩陣，并建立室內(nèi)可見(jiàn)光通信的收發(fā)模型，其具體包括:
[0009]S11，將室內(nèi)屋頂上的η個(gè)燈源設(shè)置成多個(gè)燈源陣列，每個(gè)燈源陣列包含多個(gè)燈源；
[0010]S12，設(shè)置接收平面，將所述接收平面離散化，劃分為m個(gè)大小相同的接收單元，在每個(gè)接收單元中取任意一點(diǎn)作為該接收單元的接收點(diǎn)，建立MMO特性矩陣，
[0011]
【權(quán)利要求】
1.室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，其特征在于，包括: SI，構(gòu)造室內(nèi)可見(jiàn)光通信的MMO特性矩陣，并建立室內(nèi)可見(jiàn)光通信的收發(fā)模型，其具體包括: S11，將室內(nèi)屋頂上的η個(gè)燈源設(shè)置成多個(gè)燈源陣列，每個(gè)燈源陣列包含多個(gè)燈源； S12，設(shè)置接收平面，將所述接收平面離散化，劃分為m個(gè)大小相同的接收單元，在每個(gè)接收單元中取任意一點(diǎn)作為該接收單元的接收點(diǎn)，建立MMO特性矩陣
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S2包括: 根據(jù)室內(nèi)通信照明的需求，使用優(yōu)化因子a” i=l,…，η對(duì)第i個(gè)燈源的發(fā)射功率進(jìn)行控制，設(shè)置參數(shù)bfc，i=l,…，m，其中c是常數(shù)，為設(shè)定的接收功率，其取值需考慮滿(mǎn)足照明通信需求，則建立線(xiàn)性規(guī)劃模型:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S2包括: 根據(jù)室內(nèi)通信照明的需求，使用優(yōu)化因子a” i=l,…，η對(duì)第i個(gè)燈源的發(fā)射功率進(jìn)行控制，設(shè)置參數(shù)bfc，i=l,…，m，其中c是常數(shù)，為設(shè)定的接收功率，其取值需考慮滿(mǎn)足照明通信需求，則建立約束右端參數(shù)的線(xiàn)性規(guī)劃模型:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S2包括: 設(shè)定對(duì)第k個(gè)接收位置的接收功率進(jìn)行控制，使得第k個(gè)位置的接收功率為Cl，其他位置需達(dá)到功率為C，采用優(yōu)化因子ai; i=l,…，η對(duì)第i個(gè)燈源的發(fā)射功率進(jìn)行控制，設(shè)置1O1=C, i=l,…，m, i古k, K=C1,建立線(xiàn)性規(guī)劃模型:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，其特征在于，所述燈源為熒光燈或LED燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)可見(jiàn)光通信功率的優(yōu)化方法，其特征在于，將接收平面離散化為多個(gè)接收單元，取每個(gè)所述接收單元的中心位置設(shè)置為接收點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H04B10/116GK103916184SQ201410096643
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】李立華, 張平, 丁穎睿 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)