申请/专利权人：中国科学技术大学

申请日：2023-08-23

公开（公告）日：2023-11-17

公开（公告）号：CN116827436B

主分类号：H04B10/116

分类号：H04B10/116;H04B10/54;H04B10/60

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.11.17#授权;2023.10.24#实质审查的生效;2023.09.29#公开

摘要：本发明公开了一种针对接收端设备随机朝向下的CSK星座符号设计方法，包括以下步骤：确定系统参数、获取接收端设备使用场景、建立与使用场景相关的CSK星座符号优化设计、构建CSK参数地图、多色VLC系统从参数地图中获取CSK星座符号集。其中使用场景包括接收端设备朝向缓慢变化和快速变化两种情况。对于缓慢变化情况，考虑对不同光入射角分别生成最优CSK星座符号集；对于快速变化情况，将光入射角视为随机变量，考虑以平均错误概率上界为优化目标，对不同接收端设备位置和方位角分别生成最优CSK星座符号集。本发明可以有效提高多色VLC系统的误码率性能，减小接收端设备随机朝向对多色VLC系统的影响。

主权项：1.一种针对接收端设备随机朝向下的CSK星座符号设计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、确定系统参数；具体的系统参数包括多色VLC系统的颜色数量N、各个单色LED光谱分布、各个滤光片在光入射角为0°时的中心波长及通带增益函数，其中表示波长；S2、获取接收端设备使用场景；具体的使用场景包括接收端设备朝向缓慢变化和快速变化两种情况；S3、建立与接收端设备使用场景相关的CSK星座符号优化设计；对于接收端设备朝向缓慢变化情况，进行与光入射角相关的CSK星座符号优化设计；对于接收端设备朝向快速变化情况，将光入射角视为随机变量，以平均错误概率上界为优化目标，进行与接收端设备位置和方位角相关的CSK星座符号优化设计；其中，所述步骤S3的进行与光入射角相关的CSK星座符号优化设计，具体方法为：对于任一光入射角，将维多色VLC系统的信道矩阵表示为，其中为信道矩阵各元素等比例变化项；维矩阵由光入射角决定，其中第j行第i列个元素为；为第j个滤光片在光入射角下的通带增益函数；为第j个光电探测器的响应函数，以及为第i个LED的归一化光谱功率分布函数，考虑最大化CSK星座符号间的最小欧式距离，优化目标为： ，1其中，和分别是第m个和第n个N维CSK星座符号，且M是调制阶数，为维发送功率矩阵，将所有的CSK星座符号堆到一个MN维向量中，，CSK星座符号间的欧式距离约束为： ，2其中，；为与相关的维求CSK星座符号间的欧式距离的矩阵；其中，所述步骤S3中的进行与接收端设备位置和方位角相关的CSK星座符号优化设计，具体方法为：将光入射角视为随机变量，其概率密度函数由接收端设备位置和方位角决定；考虑最小化平均错误概率，其中表示在给定光入射角时的错误概率，将转换为如下上界： 3其中，，为噪声方差，对公式（3）右侧的积分项离散化，得到优化目标如下： 4此外，CSK星座符号间的欧式距离约束为： ，5其中，为与相关的维求CSK星座符号间的欧式距离的矩阵；S4、构建CSK参数地图；对于接收端设备朝向缓慢变化情况，对所有光入射角分别生成最优CSK星座符号集，并进行存储；对于接收端设备朝向快速变化情况，对所有接收端设备位置和方位角分别生成最优CSK星座符号集，并进行存储；S5、多色VLC系统基于光入射角或接收端设备位置和方位角，从CSK参数地图中获取CSK星座符号集；多色VLC系统基于光入射角或接收端设备位置和方位角，从CSK参数地图中选用合适的CSK星座符号集来配置发送端设备和接收端设备，以减小多色VLC系统在线计算复杂度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学技术大学 一种针对接收端设备随机朝向下的CSK星座符号设计方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD