[發明專利]孔徑陣列接收機及其設計方法、裝置、電子設備和介質

有效

• 申請號: 202110023956.3
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112804001B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王超;亢令川;朱義君;汪濤;任嘉偉;張艷語;薛婧姝;杜笑笑;穆昱
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/079
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張靜

本申請實施例公開了一種孔徑陣列接收機及其設計方法、裝置、電子設備和介質，孔徑陣列接收機包括若干個接收單元，該若干個接收單元呈中心對稱排布，每個接收單元包括一個光電二極管和一個用于傳輸光線的孔徑；設計方法包括：獲取孔徑陣列接收機在室內K個隨機位置處的信號與干擾加噪聲比SINR函數，每個隨機位置處的SINR函數表征該隨機位置處的SINR與接收單元上的孔徑，以及孔徑與光電二極管在水平方向上的偏移距離的關聯關系；獲取K個隨機位置處的SINR函數的方差和均值；以方差與所述均值之比最小化為目標，確定接收單元上的孔徑的大小，以及孔徑與光電二極管在水平方向上的偏移距離。達到了對小區間干擾進行抑制的目的。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，更具體地說，涉及一種孔徑陣列接收機及其設計方法、裝置、電子設備和介質。

背景技術

可見光通信(Visible Light Communication，VLC)也稱為光保真技術(LightFidelity，Li-Fi)，是利用發光二極管LED的閃爍實現照明和通信的需求，具有高速、綠色、安全、無需許可證以及適應在強電磁干擾環境工作等特點，是現有射頻(Radio Frequency,RF)系統的有力補充。

在多小區VLC系統中，存在多個發光二極管，每個發光二極管的輻射波束覆蓋的區域為一個小區，通信終端位于任意一個小區內時，通信終端內的接收機可以接收到光信號以實現光通信。目前，對于VLC的研究大多集中在如何提高單個小區的容量，而對于小區間的干擾抑制的研究卻很少。

發明內容

本申請的目的是提供一種孔徑陣列接收機及其設計方法、裝置、電子設備和介質，以實現對小區間干擾的抑制，具體包括如下技術方案：

一種孔徑陣列接收機設計方法，所述孔徑陣列接收機包括若干個接收單元，所述若干個接收單元呈中心對稱排布，每個接收單元包括一個光電二極管和一個用于傳輸光線的孔徑；所述方法包括：

獲取所述孔徑陣列接收機在室內K個隨機位置處的信號與干擾加噪聲比SINR函數，每個隨機位置處的SINR函數表征該隨機位置處的SINR與接收單元上的孔徑，以及孔徑與光電二極管在水平方向上的偏移距離的關聯關系；

獲取所述K個隨機位置處的SINR函數的方差和均值；

以所述方差與所述均值之比最小化為目標，確定接收單元上的孔徑的大小，以及孔徑與光電二極管在水平方向上的偏移距離。

上述方法，優選的，所述獲取所述孔徑陣列接收機在室內K個隨機位置處的信號與干擾加噪聲比SINR函數，包括：

對應每一個隨機位置，獲取所述孔徑陣列接收機中的每一個光電二極管在該隨機位置處的SINR函數；

對該隨機位置處所述孔徑陣列接收機中的所有光電二極管在該隨機位置處的SINR函數的取最大值，得到所述孔徑陣列接收機在該隨機位置處的SINR函數。

上述方法，優選的，所述以所述方差與所述均值之比最小化為目標，確定接收單元上的孔徑的大小，以及孔徑與光電二極管在水平方向上的偏移距離，包括：

利用MATLAB優化工具箱中的最小化函數fmincon，以所述方差與所述均值之比最小化為目標，確定接收單元上的孔徑的大小，以及孔徑與光電二極管在水平方向上的偏移距離。

上述方法，優選的，所述若干個接收單元采用蜂窩排列方式排布。

上述方法，優選的，每個接收單元上孔徑與光電二極管在水平方向上的偏移方向平行于該接收單元上的孔徑的中心與對稱中心的連線。

上述方法，優選的，每個接收單元包括的光電二極管為雪崩光電二極管。

一種孔徑陣列接收機，所述孔徑陣列接收機包括若干個接收單元，所述若干個接收單元呈中心對稱排布，每個接收單元包括一個光電二極管和一個用于傳輸光線的孔徑；