[發明專利]水下可見光通信方法及系統

有效

• 申請號: 201710255229.3
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107018105B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 汪濤;胡鋒;朱義君;王超;于宏毅;田忠駿;張劍;張二峰;任嘉偉;辛剛
• 申請（專利權）人: 東莞信大融合創新研究院;中國人民解放軍信息工程大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04B10/69;H04B10/80;H04B10/116;H04L25/02;H04L27/26
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇

本發明實施例公開了一種水下可見光通信方法和應用該方法的系統，方法包括：獲取用于傳輸信號的水下信道的沖激響應函數；對沖激響應函數進行采樣，得到信道特性矩陣；通過反向傅里葉變換IFFT將待傳輸信號調制到多個子載波，并將經過調制的各子載波均拆分成多個信號塊；根據沖激函數的采樣量確定補零量，并根據補零量對各信號塊的末尾進行補零處理；將經過補零處理的信號塊形成串行數據，并將串行數據發送至光信號源，以產生可見光信號；根據可見光信號生成電信號，并根據信道特性矩陣對所述串行信號進行迫零均衡處理；將經過迫零均衡處理的信號進行傅里葉變換FFT，并恢復出所述待傳輸信號。能夠兼顧通信效率和質量，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種水下可見光通信方法及系統。

背景技術

目前，一種利用水下信道傳播可見光的水下可見光通信技術，在商業與軍事等領域具有很大的應用前景。然而，由于水對可見光產生吸收和散射，這種情況會造成發射光子到達接收機的時間延遲不同，進而造成碼間干擾，使水下可見光通信在傳輸性能上受到了一定的制約。特別是在長距離的水下可見光通信過程中，碼間干擾會嚴重影響通信系統的性能，影響通信質量。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種水下可見光通信方法及系統，以解決上述問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種水下可見光通信方法，包括：

獲取用于傳輸信號的水下信道的沖激響應函數；

對所述沖激響應函數進行采樣，得到信道特性矩陣；

通過反向傅里葉變換IFFT將待傳輸信號調制到多個子載波，并將經過調制的各子載波均拆分成多個信號塊；

根據所述沖激函數的采樣量確定補零量，并根據所述補零量對各信號塊的末尾進行補零處理；

將經過補零處理的信號塊形成串行數據，并將所述串行數據發送至光信號源，以產生可見光信號；

根據所述可見光信號生成電信號，并根據所述信道特性矩陣對所述串行信號進行迫零均衡處理；

將經過迫零均衡處理的信號進行傅里葉變換FFT，并恢復出所述待傳輸信號。

優選的，獲取所述水下信道的沖激響應函數，具體包括：

獲取所述水下信道的雙伽馬函數，所述雙伽馬函數包括未知參數；

獲取針對所述水下信道的蒙特卡洛仿真結果；

通過所述蒙特卡洛仿真結果確定出所述雙伽馬函數內未知參數，并以確定后的雙伽馬函數作為所述水下信道的沖激響應函數。

優選的，對所述沖激響應函數進行采樣，得到信道特性矩陣之前，所述方法還包括：

將所述信道沖激函數低于10^-10的數據直接設置為0值。

優選的，所述補零量等于采樣量減一。

優選的，所述水下通信系統為OFDM通信系統。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種水下可見光通信系統，包括：

處理器，用于獲取用于傳輸信號的水下信道的沖激響應函數；

所述處理器，用于對所述沖激響應函數進行采樣，得到信道特性矩陣；

發射機，用于通過反向傅里葉變換IFFT將待傳輸信號調制到多個子載波，并將經過調制的各子載波均拆分成多個信號塊；

所述發射機，還用于根據所述沖激函數的采樣量確定補零量，并根據所述補零量對各信號塊的末尾進行補零處理；