基于白光LED的預編碼MU-MIMO室內可見光通信系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于白光LED的預編碼MU-MIMO室內可見光通信系統。該系統包括發送端裝置和多個用戶終端；發送端裝置包括輸入信號處理單元，以及分別與輸入信號處理單元連接的多個白光LED光源，每個白光LED光源包括驅動電路、亮度控制電路、LED陣列；每個用戶終端包括信號輸出處理單元以及與所述信號輸出處理模塊連接的至少一個光接收器；輸入信號處理單元包括調制電路和預編碼模塊，調制電路將待發送的信號進行調制后輸出至預編碼模塊，預編碼模塊根據信道狀態信息求解預編碼矩陣對已調制的信號進行預編碼；信號輸出處理單元包括放大器模塊、解碼模塊、解調電路。本發明專利技術可完全消除多用戶干擾，并有效降低接收端的復雜度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種室內MIMO可見光通信系統，尤其涉及一種基于白光LED進行高速數據傳輸的室內MU-MMO可見光系統。
技術介紹
白光LED具有功耗低、使用壽命長、尺寸小、綠色環保等優點，被視為第四代節能環保型照明產品。白光LED的另外一個突出優點是響應時間非常短，因此可以用LED進行超高速數據通信。目前，可見光通信的主要挑戰之一 是白光LED的低的調制帶寬，通常只有幾MHZ。但規定的照明亮度能夠確保我們獲得較高的信號噪聲比(SNR)。大量的高信噪比低帶寬的通道，使利用MIMO技術來實現高數據速率傳輸成為一個有吸引力的選擇。然而，實際的室內可見光MIMO系統中，用戶終端一般分布于室內不同位置，彼此之間的信號不能進行協同的檢測，這導致了 MU-MMO系統存在較為嚴重的多用戶干擾(MUI)。目前還沒有針對MU-MMO室內可見光系統中MUI問題的解決方案。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于克服現有技術所存在的多用戶干擾問題，提供一種基于白光LED的預編碼MU-MMO室內可見光通信系統，利用預編碼技術將干擾消除的任務轉移到發送端，能有效解決MU-MMO室內可見光系統存在的MUI問題，降低接收器的復雜度與功耗。本專利技術的基于白光LED的預編碼MU-MMO室內可見光通信系統，包括發送端裝置和多個用戶終端；發送端裝置包括輸入信號處理單元，以及分別與輸入信號處理單元連接的 ATr個白光LED光源,Nr為大于等于2的整數；每個白光LED光源包括驅動電路、亮度控制電路、LED陣列；每個用戶終端包括信號輸出處理單元以及與所述信號輸出處理模塊連接的至少一個光接收器；所述輸入信號處理單元包括調制電路和預編碼模塊，調制電路將待發送的信號進行調制后輸出至預編碼模塊，預編碼模塊根據信道狀態信息求解預編碼矩陣對已調制的信號進行預編碼，預編碼后的A維信號分為Nr個數據流分別傳輸至所述Ir個白光LED光源；所述信號輸出處理單元包括放大器模塊、解碼模塊、解調電路，放大器模塊將光接收器接收到的信號放大，解碼模塊對放大后的信號進行解碼，解調電路對解碼后的信號進行解調。相比現有技術，本專利技術具有以下有益效果 (I)本專利技術提出了室內MU-MMO可見光通信系統模型，利用多個LED陣列結合MMO技術來實現大容量、高速率的信息傳輸。(2)本專利技術降低了用戶終端接收模塊的復雜度，同時降低了用戶終端對數據處理能力的要求，有效減少終端的功率消耗，具有很強的實用性。(3)本專利技術的室內可見光通信系統適應性強，可采用現有的各種預編碼方案及可見光通信調制方法，從而可根據不同要求建立相應的室內MU-MMO可見光通信系統。附圖說明圖1為本專利技術的基于白光LED的預編碼MU-MMO室內可見光通信系統框 圖2為本專利技術的基于白光LED的預編碼MU-MMO室內可見光通信系統的原理示意圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的技術方案進行詳細說明 本專利技術的基于白光LED的預編碼MU-MMO室內可見光通信系統，其結構如圖1所示，包括發送端裝置和多個用戶終端；發送端裝置包括輸入信號處理單元，以及分別與輸入信號處理單元連接的A1r個白光LED光源，外為大于等于2的整數；每個白光LED光源包括驅動電路、亮度控制電路、LED陣列；每個用戶終端包括信號輸出處理單元以及與所述信號輸出處理模塊連接的至少一個光接收器；所述輸入信號處理單元包括調制電路和預編碼模塊，調制電路待發送的信號進行調制后輸出至預編碼模塊，預編碼模塊根據信道狀態信息求解預編碼矩陣對已調制的信號進行預編碼，預編碼后的Nt維信號分為Nt個數據流分別傳輸至所述-Vr個白光LED光源；所述信號輸出處理單元包括放大器模塊、解調電路、解碼模塊，放大器模塊將光接收器接收到的信號放大，解碼模塊對放大后的信號進行解碼，解調電路對解碼后的信號進行解調。。本專利技術的多個LED陣列均設置于天花板上，相當于光學天線陣列，在提供室內照明的同時，向室內不同用戶終端發送信息。光接收器對應于MMO系統中的接收天線，分別屬于不同的用戶終端，每個用戶終端可以采用一個或多個光接收器。本專利技術的預編碼模塊可采用現有的各種預編碼方法，下面以BD預編碼方案為例來進行說明，其原理如圖2所示，具體按照以下步驟進行預編碼 步驟1:發送端根據分布于室內不同用戶終端的坐標信息獲知與第J個用戶終端之間的信道狀態信息(CSI)為以及整個MU-MMO系統的信道狀態信息.τ為LED陣列(發射天線)數目本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于白光LED的預編碼MU?MIMO室內可見光通信系統，包括發送端裝置和多個用戶終端；發送端裝置包括輸入信號處理單元，以及分別與輸入信號處理單元連接的???????????????????????????????????????????????個白光LED光源，為大于等于2的整數；每個白光LED光源包括驅動電路、亮度控制電路、LED陣列；每個用戶終端包括信號輸出處理單元以及與所述信號輸出處理模塊連接的至少一個光接收器；其特征在于，所述輸入信號處理單元包括調制電路和預編碼模塊，調制電路將待發送的信號進行調制后輸出至預編碼模塊，預編碼模塊根據信道狀態信息求解預編碼矩陣對已調制的信號進行預編碼，預編碼后的維信號分為個數據流分別傳輸至所述個白光LED光源；所述信號輸出處理單元包括放大器模塊、解碼模塊、解調電路，放大器模塊將光接收器接收到的信號放大，解碼模塊對放大后的信號進行解碼，解調電路對解碼后的信號進行解調。2012105006236100001dest_path_image002.jpg,2012105006236100001dest_path_image004.jpg,911661dest_path_image002.jpg,241011dest_path_image002.jpg,315278dest_path_image002.jpg...

【技術特征摘要】
1.基于白光LED的預編碼MU-MMO室內可見光通信系統，包括發送端裝置和多個用戶終端；發送端裝置包括輸入信號處理單元，以及分別與輸入信號處理單元連接的外個白光LED光源，Nt為大于等于2的整數；每個白光LED光源包括驅動電路、亮度控制電路、LED陣列；每個用戶終端包括信號輸出處理單元以及與所述信號輸出處理模塊連接的至少一個光接收器；其特征在于，所述輸入信號處理單元包括調制電路和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳健，洪陽，王子雄，
申請(專利權)人：南京郵電大學，
類型：發明
國別省市：