[發明專利]一種提高可見光通信中廣義空間調制頻譜效率的映射方法

在審

• 申請號: 201810312807.7
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108494485A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 張文勝;李德文;范建國;徐加利;郭信山;王承祥
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/524;H04B10/54
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

1.一種提高可見光通信中廣義空間調制頻譜效率的映射方法，其特征在于，運行于VLC通信系統，所述VLC通信系統包括發射端、接收端，發射端包括N_t個LED，接收端包括N_r個PD，以VLC通信系統某點作為原點建立三維坐標系，設第n_t個LED的坐標為n_t是變量，其取值范圍為1≤n_t≤N_t，第n_r個PD的坐標為n_r是變量，其取值范圍為1≤n_r≤N_r；包括：

(1)建立信道矩陣H，如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，表示第n_t個LED和第n_r個PD之間的信道增益；

(2)得到不同的LED亮度水平以及不同LED燈組：通過調節電流以調節不同LED的亮度，使LED顯示出不同的亮度水平，以此表示不同的信息位，此信息位稱為改進型廣義空間調制的符號域信息位；同時，控制點亮不同的LED，將點亮的LED視為一個LED燈組，不同的LED燈組表示不同的信息位，此信息位稱為改進型廣義調制的空間域信息位；

(3)根據步驟(2)得到的不同的LED亮度水平以及不同的LED燈組，建立改進型廣義空間調制映射表：改進型廣義空間調制映射表包括激活燈數、燈組索引、符號索引及LED對應的狀態和亮度水平，激活燈數是指LED燈組中激活的LED個數，燈組索引是指改進型廣義調制的空間域信息位，符號索引是指改進型廣義空間調制的符號域信息位，LED對應的狀態包括LED點亮狀態、LED熄滅狀態；

LED燈組的數量共計種，改進型廣義空間調制頻譜效率為n_iGSM＝N_t+log₂S_iGSMbpcu，S_iGSM是指改進型廣義空間調制的符號域星座圖的尺寸，log₂S_iGSM表示映射表中所使用的符號索引位數；

(4)將所需要發送的隨機信息比特序列匹配改進型廣義空間調制映射表中LED燈組和對應的亮度水平，激活該LED燈組，并使所激活的LED燈組以特定亮度水平發送信息，形成發送信號向量；

(5)步驟(4)中形成的發送信號向量經過信道矩陣H后被接收端感知；

(6)接收端感知發送信號向量中的LED燈組及其亮度水平，檢測LED燈組亮度水平，判定其代表的符號域信息位，檢測所激活的LED的位置，判定其代表的LED燈組，進而判定其代表的空間域信息位，通過查詢改進型廣義空間調制映射表，還原原始隨機信息比特序列。

2.根據權利要求1所述的一種提高可見光通信中廣義空間調制頻譜效率的映射方法，其特征在于，所述VLC通信系統還包括LED亮度水平設置模塊，所述LED亮度水平設置模塊連接所述N_t個LED，所述LED亮度水平設置模塊通過調節電流以調節不同LED的亮度，使LED顯示出不同的亮度水平；同時，LED亮度水平設置模塊控制點亮不同的LED，將點亮的LED視為一個LED燈組。

3.根據權利要求2所述的一種提高可見光通信中廣義空間調制頻譜效率的映射方法，其特征在于，所述VLC通信系統還包括廣義空間調制編碼器，所述廣義空間調制編碼器、所述LED亮度水平設置模塊、所述N_t個LED依次連接，將所需要發送的隨機信息比特序列輸入至廣義空間調制編碼器，通過隨機信息比特序列匹配改進型廣義空間調制映射表中LED燈組和對應的亮度水平，控制所述LED亮度水平設置模塊激活該LED燈組，并使所激活的LED燈組以特定亮度水平發送信息，形成發送信號向量。