[發明專利]一種準同步可見光多用戶通信系統

有效

• 申請號: 201910562274.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110324082B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王建萍;陳丹陽
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04J13/14;H04J13/22;H04J13/00;H04B10/50;H04B10/60;H04B1/69
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種準同步可見光多用戶通信系統，其特征在于，包括：包含信號發生器、2個驅動電路及2個發光二極管的發送機和包含光電探測器和信號離線處理模塊的接收機；其中，

所述信號發生器，用于構建雙極性零相關區矩陣，將構建的雙極性零相關區矩陣映射為與之對應的單極性矩陣，利用得到的單極性矩陣對原始用戶數據進行擴頻，并疊加不同用戶經過擴頻之后的信號，將疊加結果輸入所述驅動電路，以便驅動所述發光二極管工作；

所述發光二極管，用于將疊加結果轉換為相應的光信號并通過2路可見光通信信道傳送出去，其中，2個發光二極管至光電探測器的距離不同；

所述光電探測器，用于將接收到的光信號轉換為電信號；

所述信號離線處理模塊，用于生成與所述信號發生器中相同的雙極性零相關區矩陣，針對不同用戶的電信號，各用戶使用雙極性零相關區矩陣相應的碼字進行解擴，恢復出原始的用戶數據；

其中，所述信號發生器包括：零相關區矩陣生成模塊、映射模塊、原始用戶數據生成模塊、擴頻模塊、第一疊加模塊和第二疊加模塊，其中，

所述零相關區矩陣生成模塊，用于通過迭代算法構建雙極性零相關區矩陣；

所述映射模塊，用于將構建的雙極性零相關區矩陣映射為與之對應的單極性矩陣；

所述原始用戶數據生成模塊，用于生成原始用戶數據；

所述擴頻模塊，用于利用得到的單極性矩陣對原始用戶數據進行擴頻；

所述第一疊加模塊，用于疊加部分用戶經過擴頻之后的信號；

所述第二疊加模塊，用于疊加另一部分用戶經過擴頻之后的信號；

其中，所述零相關區矩陣生成模塊，具體用于確定4階正交矩陣從矩陣S中選取兩個碼字s_i和s_j組成新的矩陣S’，其中，j＝i+2,i∈{1,2}；并將S’分解為兩個2階哈達瑪矩陣A和B，基于哈達瑪矩陣A和B生成初始雙極性零相關區矩陣其中，a、b為兩個常數參數，H₀為由4個碼長為4的碼C₀、D₀、E₀和F₀構成；利用兩個2階哈達瑪矩陣X和Y，對初始雙極性零相關區矩陣H₀進行如下迭代操作獲得n次迭代后的矩陣H_n：n≥1，其中，h_i表示第i行行向量；

還用于將矩陣H_n中求和不為零的行向量刪除，得到雙極性零相關區矩陣H’_n：將雙極性零相關區矩陣H’_n中每一行h’_i分配給不同的用戶；其中，h’_i表示分配給第i個用戶的碼字，H’_n的行數為2ⁿ⁺¹-1、列數為2ⁿ⁺³；

其中，所述映射模塊，具體用于將雙極性零相關區矩陣H’_n進行映射，得到與H’_n對應的兩個單極性矩陣H’_n(0)和H’_n(1)；

其中，H’_n(0)為將對應行向量h’_i中的‘-1’映射成‘0’、‘+1’保持不變，H’_n(1)為將對應行向量h’_i中的‘-1’映射成‘+1’、‘+1’映射成‘0’；單極性矩陣H’_n(0)與雙極性零相關區矩陣H’_n組成一組光零相關區碼集，單極性矩陣H’_n(1)與雙極性零相關區矩陣H’_n組成另一組光零相關區碼集。

2.根據權利要求1所述的準同步可見光多用戶通信系統，其特征在于，雙極性零相關區矩陣H’_n能夠支持的最大用戶數目為2ⁿ⁺¹-1，每個用戶的碼長為2ⁿ⁺³。