高相关性信道下的可见光MIMO通信系统技术方案

一种高相关性信道下的可见光MIMO通信系统，为N×N的MIMO‑VLC系统，包括发射机和接收机，所述包括发射机中包含N个紧密排列的具有不同倾斜角度的发光二极管，接收机中包含N个紧密排列的具有不同倾斜角度的光电探测器，从而使得每个信道增益的大小不同，并能够实现复用增益。本发明专利技术紧密的含义是，相邻发光二极管之间的距离以及相邻光电探测器之间的距离在系统中视为零。本发明专利技术还提供了提出了发送信号向量优化的方法，仿真实验证明，本发明专利技术优于传统的重复编码方法，降低了MIMO‑VLC通信系统的误码率，进一步提高了通信系统的性能。

【技术实现步骤摘要】
高相关性信道下的可见光MIMO通信系统
本专利技术属于可见光通信
，特别涉及一种高相关性信道下的可见光MIMO通信系统。
技术介绍
可见光通信(VLC)由于无需频谱许可和容量大等优势，被视为未来无线通信的一项有前景的技术。但是，实际可见光通信系统中使用的带宽易受到仪器特性限制。因此，为了进一步提高可见光通信系统的容量，多输入多输出(MIMO)技术因其利用了空间多样性，而被广泛研究。空间复用(SMP)技术使MIMO-VLC系统能够传输多个独立的数据流，从而实现多路复用增益，提高系统总的通信容量。但是，现有的研究只能在信道相关性低的场景下才能实现MIMO-VLC的空间复用，这就要求发射器件或接收器件之间存在较大的距离。然而，通信设备的小型化和集成化是目前的发展趋势，因此研究能够在高相关性信道下实现复用增益的可见光MIMO通信系统是有必要的。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高相关性信道下的可见光MIMO通信系统，可使得每个信道增益的大小不同，并能够实现空间复用增益，本专利技术同时提出了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高相关性信道下的可见光MIMO通信系统，为N×N的MIMO-VLC系统，包括发射机和接收机，其特征在于，所述包括发射机中包含N个紧密排列的具有不同倾斜角度的发光二极管，接收机中包含N个紧密排列的具有不同倾斜角度的光电探测器，从而使得每个信道增益的大小不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种高相关性信道下的可见光MIMO通信系统，为N×N的MIMO-VLC系统，包括发射机和接收机，其特征在于，所述包括发射机中包含N个紧密排列的具有不同倾斜角度的发光二极管，接收机中包含N个紧密排列的具有不同倾斜角度的光电探测器，从而使得每个信道增益的大小不同。


2.根据权利要求1所述高相关性信道下的可见光MIMO通信系统，其特征在于，相邻发光二极管之间的距离以及相邻光电探测器之间的距离在系统中视为零，任何发光二极管和任何光电探测器之间的距离为恒定值d。


3.根据权利要求1所述高相关性信道下的可见光MIMO通信系统，其特征在于，所述MIMO-VLC系统中，原始比特信息流被调制为信号向量x＝[x1,x2,…,xN]T，接收的信号向量表示为
y＝Hx+n(1)
其中，xN表示信号向量中的第N个元素，N为信号元素的数量，H是系统的信道矩阵，n是均值为零的高斯白噪声矢量，H中的每个元素hi,j是第i个发光二极管和第j个光电探测器之间的无线可见光链路的信道增益，仅考虑系统中LOS链路时，每个信道增益hi,j表示为



其中αij和βij分别表示是第i个发光二极管相对于第j个光电探测器的辐射角，A表示光电探测器的探测面积大小，d表示任何发光二极管和任何光电探测器之间的距离，m是朗伯辐射阶数，通过发光二极管的半功率角Φ1/2,t计算：



k是光电探测器的视场系数，通过光电探测器的半功率角Φ1/2,r计算：



通过使用最大似然检测器恢复信号向量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑迪，邱长泉，荣利霞，王医民，袁延荣，李谨，刘宇航，曹娟娟，张洪明，宋健，
申请(专利权)人：清华大学，北京临近空间飞行器系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11