[發明專利]室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方案

有效

• 申請號: 201710396921.8
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107231194B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 陳健;高寧;由驍迪;曹萍
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/69
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，對可見光通信系統的接收端進行初始化，包括初始化均衡器抽頭系數向量、步長因子、收斂斜率閾值、平滑系數、區間長度；發射端光源依次向接收端發送訓練序列中的碼元；

步驟2，計算第i個碼元的均方誤差，并對均方誤差進行平滑，得到平滑后的均方誤差并存儲；

步驟3，利用初始化步長因子更新第1至第N個碼元對應的均衡器抽頭系數向量；

步驟4，當i被區間長度N整除時，計算第i-N+1個碼元到第i個碼元組成的區間的斜率；當該斜率大于等于初始化收斂斜率閾值時，認為最小均方算法未收斂，使用大步長因子更新第i+1至第i+N個碼元對應的均衡器抽頭系數向量；當該斜率小于初始化收斂斜率閾值時，認為最小均方算法收斂，使用小步長因子更新第i+1至第i+N個碼元對應的均衡器抽頭系數向量；

步驟5，判斷訓練序列中的碼元是否發送結束，若結束，則均衡方案結束，否則，i＝i+1，i＝1,2,…,訓練序列中碼元的總個數，并重復步驟2-5。

2.根據權利要求1所述室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方法，其特征在于，步驟2所述均方誤差計算方法為：接收端將檢測到的光信號轉換為電信號并送入均衡器，將均衡器輸入信號和初始化的均衡器抽頭系數向量相乘得到均衡器未判決輸出信號，均衡器未判決輸出信號與碼元做差并取平方得到該碼元的均方誤差。

3.根據權利要求1所述室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方法，其特征在于，步驟2所述對均方誤差進行平滑計算公式為：

其中，E_smooth(j)為第j個平滑后的均方誤差，E(i)為第i個碼元的均方誤差，S為平滑系數，且30≤S≤區間長度N，i＝1,2,…,訓練序列中碼元的總個數，j＝1,2,…,訓練序列中碼元的總個數。

4.根據權利要求1所述室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方法，其特征在于，步驟3所述均衡器抽頭系數向量的更新公式為：

w(i)′＝w(i)+μe_iy(i)

其中，w(i)′、w(i)分別為更新后、更新前第i個碼元對應的均衡器抽頭系數向量；μ為第i個碼元對應的步長因子，e_i為第i個碼元均衡器未判決輸出信號與該碼元的差值，y(i)為第i個碼元對應的均衡器輸入信號。

5.根據權利要求1所述室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方法，其特征在于，步驟4所述斜率計算公式為：

其中，G為斜率，N為區間長度，E_smooth(i-N+1)、E_smooth(i)分別為第i-N+1、i個碼元平滑后的均方誤差。

6.根據權利要求1所述室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方法，其特征在于，所述區間長度N的取值范圍為[平滑系數,100]。

7.根據權利要求1所述室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方法，其特征在于，所述收斂斜率閾值的取值范圍為[0.005,0.007]。

8.根據權利要求1所述室內可見光通信系統中基于收斂狀態的變步長均衡方法，其特征在于，所述大步長因子為μ_large＝0.02，小步長因子為μ_small＝0.002。