[發(fā)明專利]基于可見光通信的四色LED混光方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410249543.7
• 申請(qǐng)日: 2014-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN104053278A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁霄;呂游;王家恒;趙春明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02;F21V9/10;F21S10/02;F21Y101/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.基于可見光通信的四色LED混光方法，其包括以下步驟：

1)利用光譜儀獲得各單色光光譜功率分布，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的各單色光的三刺激值；

2)確定混合光的目標(biāo)色溫，選擇相應(yīng)的參照光源求得其混合色的三刺激值；

3)根據(jù)顏色相加原理，所述各單色光的三刺激值相加應(yīng)該等于所述混合色的三刺激值，得混色方程組；

4)根據(jù)所述混色方程組中各單色光的混光系數(shù)，可以得到混合光的光譜功率分布，利用混合光的光譜功率分布計(jì)算混合光的顯色指數(shù)R_a,其中，

R_a≥ε，ε為常數(shù)；

5)計(jì)算混合光的信道容量C的范圍，在所述范圍內(nèi)求出最大容量C_max；

6)輸出所述最大容量的各色光配比。

2.如權(quán)利要求1所述的基于可見光通信的四色LED混光方法，其中，混光為串行模式，所述串行模式是指所述四色LED光依次發(fā)射，根據(jù)獲得的所述的各單色光的混光系數(shù)相對(duì)比例，調(diào)整對(duì)應(yīng)的所述各單色光的發(fā)光時(shí)間脈寬，在發(fā)射端得到目標(biāo)混合白光，得到所述混合白光的信道總?cè)萘緾的范圍。

3.如權(quán)利要求1所述的基于可見光通信的四色LED混光方法，其中，混光為串行模式，所述串行模式是指所述四色LED光依次發(fā)射，根據(jù)獲得的所述的各單色光混光系數(shù)的相對(duì)比例，調(diào)節(jié)各單色光電流、發(fā)光時(shí)間脈寬之間的配比，在發(fā)射端得到目標(biāo)混合白光，得到所述混合白光的信道總?cè)萘緾的范圍。

4.如權(quán)利要求1所述的基于可見光通信的四色LED混光方法，其中，混光為并行模式，并行模式是指所述四色LED光同時(shí)發(fā)射，根據(jù)獲得的所述的各單色光混光系數(shù)的相對(duì)比例，調(diào)整對(duì)應(yīng)的各單色光的偏置電流，在發(fā)射端得到目標(biāo)混合白光，獲得所述混合白光的信道總?cè)萘緾的范圍。

5.如權(quán)利要求2所述的基于可見光通信的四色LED混光方法，其中，四色LED混光為RGBA或RGBW四色LED混光，其混光系數(shù)的相對(duì)比例為[k₁,k₂,k₃,k₄]，所述方法具體為：

i.首先計(jì)算分別發(fā)射各單色光時(shí)接收端APD的響應(yīng)電流I_si，已知接收端APD增益為1時(shí)的響應(yīng)函數(shù)為R(λ)，混合光的光譜功率分布函數(shù)為S_i(λ)，i＝1,2,3,4，則有Isi=(m+1)A2πd2cosmφcosψ∫λMR(λ)Si(λ)dλ,]]>

M是APD的輸出增益；為朗伯輻射階數(shù)；φ為發(fā)射機(jī)四色LED的其中，

發(fā)射角；ψ為入射光相對(duì)于接收機(jī)軸線的入射角；d為接收端與發(fā)射端的空間距離；A為接收APD的感光面積；

ii.接收端的噪聲為散彈噪聲，則接收端APD的光譜噪聲功率的方差近似為

σni2=2qIsiMFB]]>

其中，q為電子電荷，B為系統(tǒng)帶寬，F(xiàn)為超噪聲系數(shù)；

iii.計(jì)算噪聲歸一化的等效光信道的系數(shù)[h₁,h₂,h₃,h₄]；

hi=Isiσni]]>

iv.計(jì)算各單色光信道的容量c_i；

c_i＝log₂(1+h_i²)

v.計(jì)算混合白光的信道總?cè)萘緾；

C=k1c1+k2c2+k3c3+k4c4k1+k2+k3+k4]]>

vi.優(yōu)化信道容量，求解最大值C_max；

C為關(guān)于k₄的函數(shù)，求出信道容量的最大值。