【技术实现步骤摘要】
一种多输入多输出的可见光与编码方法
本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种多输入多输出可见光通讯预编码的方法。
技术介绍
可见光通信(VisibleLightCommunication，VLC)是一种新型的宽带无线通信技术，是传统光纤通信和无线射频通信相结合的产物。它以发光二极管(LightEmittingDiode，LED)作为光源，通过发出高速明暗闪烁的可见光信号来传输信息，在接收端利用光电二极管(Photo-Diode，PD)完成光电转换，然后进行电信号的接收、再生、解调来实现信息的传递。与频谱受到严格管制的无线射频通信相比，VLC利用光波频段进行通信，不存在频谱分配问题，无需申请频段使用执照，而且具有很大的带宽。发展VLC，在缓解无线频谱压力的同时，还符合未来无线通信的高速率发展要求。VLC就可以实现高速的数据传输，目前现有的实验系统结合多输入多输出技术，已达到每秒数吉比特甚至数十吉比特的传输速率。可达传输速率(或信道容量)是评估通讯系统性能的重要衡量标准。然而由于可见光通讯的特殊性，例如如信号...
【技术保护点】
1.一种多输入多输出可见光通讯预编码方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，通过可见光的发送端获取信道矩阵；/n步骤2：在发送端，结合步骤1得到的信道矩阵，根据直流偏置的大小限制和对总发送光功率的约束，对预编码矩阵进行初始化，得到第一预编码矩阵；/n步骤3：改变对直流偏置大小的严格限制，引入乘性放大因子，允许预编码后的信号加上直流偏置后小于零；/n引入乘性放大因子后的直流偏置约束条件为：abs(F)Δ＝rd，其中，r为乘性放大因子，其值大于1，F是第一预编码矩阵，abs(·)代表求矩阵所有元素的绝对值，Δ是元素值均为Δ的列向量，Δ为原始信号的最大值，d是直流偏置列向量；...
【技术特征摘要】
1.一种多输入多输出可见光通讯预编码方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，通过可见光的发送端获取信道矩阵；
步骤2：在发送端，结合步骤1得到的信道矩阵，根据直流偏置的大小限制和对总发送光功率的约束，对预编码矩阵进行初始化，得到第一预编码矩阵；
步骤3：改变对直流偏置大小的严格限制，引入乘性放大因子，允许预编码后的信号加上直流偏置后小于零；
引入乘性放大因子后的直流偏置约束条件为：abs(F)Δ＝rd，其中，r为乘性放大因子，其值大于1，F是第一预编码矩阵，abs(·)代表求矩阵所有元素的绝对值，Δ是元素值均为Δ的列向量，Δ为原始信号的最大值，d是直流偏置列向量；
步骤4：根据第一预编码矩阵，针对引入放大因子后的预编码信号可能小于零而引入零值削波操作导致非线性变换的情况，对此操作进行线性拟合，由拟合后的表达式得到削波操作后预编码信号的方差信息和削波噪声功率；
对削波操作进行线性拟合，拟合的结果表达式为g(Fs)＝CFs+Ng，其中，s为原始信号向量，Fs为经过预编码后的信号向量，g(·)代表零值削波变换，C是对角系数矩阵，其元素值与Fs的方差和g(·)函数有关，Ng是削波噪声，与Fs线性无关；
步骤5：由步骤4削波操作后预编码信号的方差信息和削波噪声功率建立新的信号模型，根据对光功率的约束和直流偏置的大小限制，对信道矩阵的特征子信道进行功率分配，得到第二预编码矩阵；
功率分配关于光功率的约束条件为是，1TE(g(Fs))+1Td＝Pt，E(·)代表求数学期望，1T是元素都为1的行向量，Pt代表总发送光功率限制，d是直流偏置列向量；
步骤6：用第二预编码矩阵代替步骤4中的放大后的第一预编码矩阵，并重复步骤4、5，得到更新后的第二预编码矩阵，直至达到预定的迭代次数，或者直至相邻两次预编码矩阵对应的可达传输速率下界的差值小于预定的阈值；
步骤7：改变步骤3中的乘性放大因子的大小，重复步骤3、4、5、6，得到对于不同乘性放大因子对应的第二预编码矩阵；比较得到的第二预编码矩阵对应的可达传输速率下界，得到使其最大的最优的乘性放大因子及其对应的第二预编码矩阵、以及相应直流偏置；
步骤8：使用步骤7得到的最优的乘性放大因子和其对应的预编码矩阵，对信号进行预编码和放大，然后附加直流偏置，并进行零值削波，即若此时的信号出现小于零的样值，则置为零，至此完成信号的预编码过程；最后用预编码后的信号驱动对应的LED进行信息发送。
2.根据权利要求1所述多输入多输出可见光通讯预编码方法，其特征在于：步骤1中，获取信道矩阵的...
【专利技术属性】
技术研发人员：党建，刘天辰，张在琛，吴亮，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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