[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

本發明提供一種準同步可見光多用戶通信系統，能夠克服準同步可見光通信系統中的路徑時延差問題。所述系統包括：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，將疊加結果輸入驅動電路以驅動發光二極管工作；發光二極管將疊加結果轉換為相應的光信號并傳送出去；光電探測器將接收到的光信號轉換為電信號；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，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。本發明涉及可見光通信技術領域。

技術領域

本發明涉及可見光通信技術領域，特別是指一種準同步可見光多用戶通信系統。

背景技術

隨著移動通信和各種行業的融合，特別是移動互聯網和物聯網技術的飛速發展，使得智能移動終端及多媒體應用得以快速普及和推廣，傳統的射頻通信不再能滿足越來越高的通信容量需求，下一代無線通信面臨著頻譜資源短缺和干擾嚴重等問題的巨大挑戰。可見光通信(Visible light communication，VLC)作為一種利用可見光波段的光作為信息載體的無線光通信技術，無需有線傳輸媒質，擁有豐富的頻譜資源，而且同時具有綠色照明和高速通信的雙重功能，被《時代周刊》評為2011年全球50大科技發明之一。

在室內VLC系統的實際應用中，當有多個用戶接入系統進行組網通信時，需要一種多址接入技術，保證每個用戶能夠同時接入通信網絡，使各用戶的信號能夠互不干擾地分別被接收和解調。碼分多址接入技術采用不同的擴頻序列對不同用戶進行有效區分，具有多址接入能力強、抗干擾能力強、保密性好等優點，然而由于可見光通信自身的特點和限制，傳統射頻通信中的碼分多址接入技術不能直接應用于可見光通信系統。當可見光通信系統中存在多用戶時，由于多徑傳輸和多徑傳輸引入的非理想時鐘的影響，用戶之間小的時延總是存在的，會導致系統的通信性能降低，這種可見光通信系統被稱為準同步可見光多用戶系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種準同步可見光多用戶通信系統，以解決現有技術所存在的準同步可見光通信系統中的路徑時延差，導致系統通信性能降低的問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種準同步可見光多用戶通信系統，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。

進一步地，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；