[發明專利]一種基于粒子濾波的MIMO室內可見光通信系統

有效

• 申請號: 201710687803.2
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107425896B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 關偉鵬;吳玉香;蔡燁;謝燦宇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B10/116;H04B17/391;H04L25/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種基于粒子濾波的MIMO室內可見光通信系統，包括發射系統，傳輸系統和接收系統；其特征在于所述的發射系統包括計算機、調制模塊以及多個LED；所述的傳輸系統的信道由空氣組成；所述的接收系統包括多個PD，信道均衡器和解調模塊；計算機即PC端發出原始信號，經調制模塊后，由發射系統的多個LED發射光信號，經過不同的信道被接收系統的各個PD接收；PD接收到的信號經過信道均衡器和解調模塊后可得到原始信號；

LED光信號經過不同的時變信道傳輸后，分別到達接收系統；PD將接收到的加入信道增益的信號轉化成電信號；經過濾波放大后估計出的信道增益，均衡并解調得到原始信號；所述信道增益采用基于粒子濾波的信道估計方法進行估計；通過估計出來的信道對接收到的信息進行均衡處理，從而得到信號的估計值；

所述基于粒子濾波的信道估計方法，即為在發射系統LED端發射已知序列，分別經過信道后到達接收系統的PD；接收到信號再濾掉不需要的光譜成分以及直流信號后，利用基于奇異值分解的最小均方誤差估計（MMSE）信道估計對信道初始值進行估計；利用自回歸一階AR模型模擬可見光通信的時變信道，作為粒子濾波算法的狀態方程；再利用AR模型系數對下一時刻的信道增益進行預測；接下來從LED發送檢測信號進行檢測，通過計算粒子權值，歸一化權值，利用權值對粒子進行重采樣，輸出估計值。

2.根據權利要求1所述的一種基于粒子濾波的MIMO室內可見光通信系統，其特征在于所述發射系統的LED根據調制后的信號按照設定的光電比例輻射出光信號。

3.根據權利要求1所述的一種基于粒子濾波的MIMO室內可見光通信系統，其特征在于所述的接收系統還包括聚光透鏡、濾波片和濾波放大器，信號傳輸依次經過聚光透鏡、濾波片、PD和濾波放大器。