The invention relates to an optimization method for downlink coverage uniformity of indoor visible light communication system, which belongs to the field of optical communication technology. The method described in the present invention uses an improved genetic simulated annealing algorithm to search a set of optimal power regulation factors to regulate the transmission power of an indoor LED array, so that the receiving light power distribution on the receiving plane is even more uniform. Based on the receiving light power information of all receiving points on the receiving plane, the fitness function is designed as the basis for selecting the individual of the power regulation factor. After the population is divided into two subpopulations in the algorithm flow, the crossover operation and mutation operation are performed respectively, and the information is designed according to the information of the best individual in the population. The adaptive mutation probability formula can effectively improve the uniformity of the downlink light power distribution in the indoor visible light communication system, reduce the difference of the receiving light power at different positions on the receiving plane, and improve the fairness of the system lighting and communication.
【技术实现步骤摘要】
一种室内可见光通信系统下行覆盖均匀性优化方法
本专利技术属于光通信
，涉及一种室内可见光通信系统下行覆盖均匀性优化方法。
技术介绍
相比于传统射频(RadioFrequency,RF)通信，基于发光二极管(LED,lightemittingdiode)的室内可见光通信具有功耗低、安全性高、无电磁干扰、可用带宽大且无需认证等优点，具有广阔的应用发展前景。在实际应用场景中，可见光通信系统通常需要布置多个LED阵列来实现照明和高密度、高速率的数据传输需要。但是，LED固有的朗伯辐射模型及信道的多径效应等会造成接收平面的接收光功率和照明强度分布不均匀，使得位于同一接收平面不同位置的用户难以享受到同等的服务质量。因此，研究优化室内可见光通信系统覆盖均匀性具有重要意义。目前优化室内可见光通信系统下行链路覆盖均匀性的方案大致有基于几何图形优化LED阵列的布局、基于算法优化LED阵列的布局和基于算法优化系统的参数等几类。其中基于几何图形优化LED阵列布局的方案通常具有一定的主观性，并且优化效果有限。基于算法优化LED阵列布局通常利用的智能优化算法，但智能优化算法的搜索结果是...
【技术保护点】
1.一种室内可见光通信系统下行覆盖均匀性优化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：输入：室内系统参数和算法执行所需要的参数；其中，室内系统参数包括：室内环境的尺寸、发射端LED阵列的数目、初始的LED发射功率、LED阵列的器件参数、接收机的参数和接收点数目，算法执行所需要的参数包括：初始温度、降温系数、种群规模、交叉概率、初始变异概率、变异步长和最大进化代数；S1：初始化初始温度T0，降温函数Tk＝T0，进化代数k＝1，生成规模为Npopu的初始种群；S2：计算种群中个体的适应度函数值f(c)；S3：判断进化代数k是否达到设定最大进化代数或者种群中最优适应度函数值连续15代...
【技术特征摘要】
1.一种室内可见光通信系统下行覆盖均匀性优化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：输入：室内系统参数和算法执行所需要的参数；其中，室内系统参数包括：室内环境的尺寸、发射端LED阵列的数目、初始的LED发射功率、LED阵列的器件参数、接收机的参数和接收点数目，算法执行所需要的参数包括：初始温度、降温系数、种群规模、交叉概率、初始变异概率、变异步长和最大进化代数；S1：初始化初始温度T0，降温函数Tk＝T0，进化代数k＝1，生成规模为Npopu的初始种群；S2：计算种群中个体的适应度函数值f(c)；S3：判断进化代数k是否达到设定最大进化代数或者种群中最优适应度函数值连续15代不变或者温度降温0，若是，转步骤S8，否则，转步骤S4；S4：执行选择操作，按Psel(c)选择个体，并将得到的种群随机划分为规模为和的子种群1和子种群2，表示向下取整；Psel(c)表示个体c被选中的概率：其中，Npopu为种群中个体的数目，分母为种群中所有个体的适应度函数值之和，f(u)表示种群中个体u的适应度函数值；S5：对子种群1和子种群2分别按交叉概率Pcro和公式Pmut＝Pinit+λinc×Pinc的变异概率Pmut执行交叉和变异操作；Pinit为初始变异概率，Pinc为步长，λinc为从上次变异概率变化时开始，种群中最优个体未变优的进化代数；当最优个体保持不变的代数逐渐增多时，会适当的增大变异概率，调节算法的局部搜索能力；S6：按Metropolis准则接受步骤S5中得到的新个体并替换相应父代个体，得到新种群；S7：执行降温操作，按公式Tk＝λ·Tk-1更新Tk，k＝k+1，λ为降温系数，取值范围为[0.5,0.99]，Tk为第k代的温度，转步骤S2；S8：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕淋，林振宇，陈浩楠，陈勇，夏培杰，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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