一种功率分配方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种功率分配方法及装置，以最大化第一信号矢量与第二信号矢量之间的最小接收码距为目的构建目标函数，并在预先构建的N-1维空间中，查找最小接收码距的局部最小项的交点作为目标函数的候选最优解，从所述候选最优解中确定最优解，所述最优解为所述各个支路的功率系数，依据所述功率系数，为所述各个支路分配功率，其中，N-1维空间的坐标轴由各个支路的功率系数及信道系数经过变量替换构成。可见，本申请中所述的功率分配方法，将N-1维空间作为载体，求解目标函数的最优解，因此能够降低计算维度，从而减低功率分配的复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种功率分配方法及装置。
技术介绍
随着照明产业的升级换代，LED凭借其低碳、环保、绿色的优势将逐渐成为照明市场的主导。可见光通信是一种在白光LED技术上发展起来的新兴的光无线通信技术。未来，可见光通信与照明的融合，将促进通信产业与照明产业的互动发展。图1(房间的尺寸不受限制，这里标注并不是唯一的应用环境。)为室内可见光通信多输入单输出(Multi-inputsingleoutput，MISO)系统模型，其中包括多个信号输入端，即N个LED灯Tx1～TxN，以及一个输出端即光电检测器。为了减少由于信道相关性造成的性能下降，可以增加信道的辨识度。具体地，可以为不同的信道分配不同的功率值，以增加信道的辨识度，实现在有限的带宽上传输更多的数据。目前，常用的功率分配方案的复杂性较高，因此如何减低功率分配的复杂性，成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种功率分配方法及装置，目的在于解决如何减低功率分配的复杂性的问题。为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：一种功率分配方法，包括：获取第一信号矢量与第二信号矢量之间的接收码距的平方，所述第一信号矢量为发送端将要发送的信号矢量，所述第一信号矢量由各个支路信号构成，所述各个支路信号具有不同的功率分配系数，所述第一信号矢量被接收端判定为所述第二信号矢量；构建目标函数dopt2=maxaminedfree2s.tΣi=1Nai=1,ai>0]]>其中，为所述接收码距的平方，为最小接收码距的平方，为所有支路信号的功率分配系数的总和，功率系数a=[a1,a2,...,aN]N×1T,e=[e1,e2,...,eN]N×1T,]]>e≠0，ei∈(0,±1,…±(2q-1)),i∈(1,…,N)，2q为调制阶数，N为支路数；在预先构建的N-1维空间中，查找的局部最小项的交点，所述交点为所述目标函数的候选最优解，所述N-1维空间的坐标轴由及信道系数经过变量替换构成；从所述候选最优解中确定最优解，所述最优解用于确定所述各个支路的功率系数；依据所述功率系数，为所述各个支路分配功率。可选地，所述接收码距的平方包括：以平方欧氏距离确定的接收码距的平方dfree2=||Γ(a,s,N)h-Γ(a,s^,N)h||22=||Γ(a,e,N)h||22=Σm=1N(Σi=1meiaihi)2+Σm=2N(Σi=mNeiaihi)2,]]>其中，h为所述信道系数。可选地，所述在预先构建的N-1维空间中，查找的局部最小项的交点包括：所述在预先构建的N-1维空间中，查找在开关键控调制方式下的局部最小项的交点。可选地，所述从所述候选最优解中确定最优解包括：利用反证法确定所述候选最优解中的非最优解，剩下的候选最优解为所述最优解：根据所述N-1维空间中的所有交点，分别联立与每个交点相交的直线或曲线的表达式及约束条件，获得可能的最优a和相应的在全部中假设一个最大值，将所述最大值与其它相比，获得h的范围，如果此交点对应的不可能是最大的值，则舍弃，直到舍弃全部不可能是最大值的剩下的为所述最优解。可选地，在N＝3的情况下，所述二维空间的横轴所述二维空间的纵轴C=a3h3a2h2.]]>一种功率分配装置，包括：获取模块，用于获取第一信号矢量与第二信号矢量之间的接收码距的平方，所述第一信号矢量为发送端将要发送的信号矢量，所述第一信号矢量由各个支路信号构成，所述各个支路信号具有不同的功率分配系数，所述第一信号矢量被接收端判定为所述第二信号矢量；计算模块，用于构建目标函数dopt2=maxaminedfree2s.tΣi=1Nai=1,ai>0]]>其中，为所述接收码距的平方，为最小接收码距的平方，为所有支路信号的功率分配系数的总和，功率系数a=[a1,a2,...,aN]N×1T,e=[e1,e2,...,eN]N×1T,]]>e≠0，ei∈(0,±1,…±(2q-1)),i∈(1,…,N)，2q为调制阶数，N为支路数；并在预先构建的N-1维空间中，查找的局部最小项的交点，所述交点为所述目标函数的候选最优解，所述N-1维空间的坐标轴由及信道系数经过变量替换构成；确定模块，用于从所述候选最优解中确定最优解，所述最优解用于确定所述各个支路的功率系数；分配模块，用于依据所述功率系数，为所述各个支路分配功率。可选地，所述接收码距的平方包括：以平方欧氏距离确定的接收码距的平方dfree2=||Γ(a,s,N)h-Γ(a,s^,N)h||22=||Γ(a,e,N)h||22=Σm=1N(Σi=1meiaihi)2+Σm=2N(Σi=mNeiaihi)2,]]>其中，h为所述信道系数。可选地，所述计算模块用于在预先构建的N-1维空间中，查找的局部最小项的交点包括：所述计算模块具体用于，在预先构建的N-1维空间中，查找在开关键控调制方式下的局部最小项的交点。可选地，所述确定模块用于从所述候选最优解中确定最优解包括：所述确定模块具体用于，利用反证法确定所述候选最优解中的非最优解，剩下的候选最优解为所述最优解：根据所述N-1维空间中的所有交点，分别联立与每个交点相交的直线或曲线的表达式及约束条件，获得可能的最优a和相应的在全部中假设一个最大值，将所述最大值与其它相比，获得h的范围，如果此交点对应的不可能是最大的值，则舍弃，直到舍弃全部不可能是最大值的剩下的为所述最优解。可选地，所述计算模块具体用于，在N＝3的情况下，所述二维空间的横轴所述二维空间的纵轴本申请所述的功率分配方法及装置，以最大化第一信号矢量与第二信号矢量之间的最小接收码距为目的构建目标函数，并在预先构建的N-1维空间中，查找最小接收码距的局部最小项的交点作为目标函数的候选最优解，从所述候选最优解中确定最优解，所述最优解为所述各个支路的功率系数，依据所述功率系数，为所述各个支路分配功率，其中，N-1维空间的坐标轴由各个支路的功率系数及信道系数经过变量替换构成。可见，本申请中所述的功率分配方法，将N-1维空间作为载体，求解目标函数的最优解，因此能够降低计算维度，从而减低功率分配的复杂度。...

【技术保护点】
一种功率分配方法，其特征在于，包括：获取第一信号矢量与第二信号矢量之间的接收码距的平方，所述第一信号矢量为发送端将要发送的信号矢量，所述第一信号矢量由各个支路信号构成，所述各个支路信号具有不同的功率分配系数，所述第一信号矢量被接收端判定为所述第二信号矢量；构建目标函数dopt2=maxaminedfree2s.tΣi=1Nai=1,ai>0]]>其中，为所述接收码距的平方，为最小接收码距的平方，为所有支路信号的功率分配系数的总和，功率系数a=[a1,a2,...,aN]N×1T,]]>e=[e1,e2,...,eN]N×1T,]]>e≠0，ei∈(0,±1,…±(2q‑1)),i∈(1,…,N)，2q为调制阶数，N为支路数；在预先构建的N‑1维空间中，查找的局部最小项的交点，所述交点为所述目标函数的候选最优解，所述N‑1维空间的坐标轴由及信道系数经过变量替换构成；从所述候选最优解中确定最优解，所述最优解用于确定所述各个支路的功率系数；依据所述功率系数，为所述各个支路分配功率。

【技术特征摘要】
1.一种功率分配方法，其特征在于，包括：
获取第一信号矢量与第二信号矢量之间的接收码距的平方，所述第一信号矢量为发送
端将要发送的信号矢量，所述第一信号矢量由各个支路信号构成，所述各个支路信号具有
不同的功率分配系数，所述第一信号矢量被接收端判定为所述第二信号矢量；
构建目标函数dopt2=maxaminedfree2s.tΣi=1Nai=1,ai>0]]>其中，为所述接收码距的平方，为
最小接收码距的平方，为所有支路信号的功率分配系数的总和，功率系数
a=[a1,a2,...,aN]N×1T,]]>e=[e1,e2,...,eN]N×1T,]]>e≠0，ei∈(0,±1,…±(2q-1)),i∈(1,…,N)，2q为
调制阶数，N为支路数；
在预先构建的N-1维空间中，查找的局部最小项的交点，所述交点为所述目标函数
的候选最优解，所述N-1维空间的坐标轴由及信道系数经过变量替换
构成；
从所述候选最优解中确定最优解，所述最优解用于确定所述各个支路的功率系数；
依据所述功率系数，为所述各个支路分配功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收码距的平方包括：
以平方欧氏距离确定的接收码距的平方dfree2=||Γ(a,s,N)h-Γ(a,s^,N)h||22=||Γ(a,e,N)h||22=Σm=1N(Σi=1meiaihi)2+Σm=2N(Σi=mNeiaihi)2,]]>其中，h为所述信道系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预先构建的N-1维空间中，查找的局部最小项的交点包括：
所述在预先构建的N-1维空间中，查找在开关键控调制方式下的局部最小项的交
点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述候选最优解中确定最优解包
括：
利用反证法确定所述候选最优解中的非最优解，剩下的候选最优解为所述最优解：
根据所述N-1维空间中的所有交点，分别联立与每个交点相交的直线或曲线的表达式
及约束条件，获得可能的最优a和相应的在全部中假设一个最大值，将所述最大值与其它相比，获得h的范围，如果此交
点对应的不可能是最大的值，则舍弃，直到舍弃全部不可能是最大值的剩下的
为所述最优解。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在N＝3的情况下，所述二维空间
的横轴所述二维空间的纵轴6.一种功率分配装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一信号矢...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱义君，王文雅，于宏毅，邬江兴，张剑，温建华，仵国锋，汪涛，田忠骏，胡赟鹏，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南;41