车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的设计方法技术方案

本发明专利技术涉及一种车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的设计方法，属于可见光通信技术领域，包括：步骤1、汽车前照灯模型的建立；步骤2、视距链路分析；步骤3、非视距链路分析；步骤4、系统噪声分析；步骤5、光电探测器接收信号的分析。本发明专利技术提高了车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的可靠性，进而提高了车与车之间两输入两输出可见光通信仿真结果的准确度，为以后的技术研究提供了可靠的理论基础和实验指导。论基础和实验指导。

【技术实现步骤摘要】
车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的设计方法


[0001]本专利技术涉及一种车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的设计方法，属于可见光通信


技术介绍

[0002]可见光通信使用发光二极管发射的可见光作为无线通信的载体，具有无授权频谱、无电磁干扰、高带宽、保密性强等优点，因此被认为是车与车之间近距离射频无线通信技术的一种很有前途的补充技术，近年来受到了学术界和工业界的广泛关注。
[0003]由于车与车之间可见光通信的实验设备较为昂贵，所以对于车与车之间可见光通信的方案验证以及性能测试大多是通过建立仿真模型实现的。然而，目前研究者所使用的两输入两输出可见光通信系统模型中对于汽车前照灯的光照强度分布和路面的反射特性的描述都是基于室内可见光通信系统建模常用的理想兰伯特模型建立的。但是理想兰伯特模型用于仿真汽车前照灯的光照强度分布和真实路面反射特性是不准确的。
[0004]因此，如何对车与车之间两输入两输出可见光通信系统进行建模，使其更加可靠，是车与车之间可见光通信技术进一步发展的重要基础。
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技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：汽车前照灯模型的建立；步骤2：视距链路分析；步骤3：非视距链路分析；步骤4：系统噪声分析；步骤5：光电探测器接收信号的分析。2.根据权利要求1所述的一种车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的设计方法，其特征在于：所述步骤1任意前照灯光照强度表达式为：I
T
(a,b)
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(1)其中，a和b为前照灯出射光线方向与前照灯灯轴方向的水平夹角和垂直夹角；被照射路面或光电探测器表面任意位置的照度表达式为：其中，φ为光通量；S为被照射路面或光电探测器表面相对应的面积；ω为光线立体角；r为光线出射点与被照射路面内的点或光线出射点与光电探测器表面的直线距离，c为汽车前照灯出射光线方向与被照射路面法线或前照灯出射光线方向与光电探测器表面法线的夹角。3.根据权利要求1所述的一种车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的设计方法，其特征在于：所述步骤2中的视距链路为车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型通信时前照灯I(1)和前照灯Ⅱ(2)没有经过路面反射直接入射到光电探测器I(3)和光电探测器Ⅱ(4)的光线，所述光电探测器I(3)和光电探测器Ⅱ(4)接收到的视距链路功率为：其中，P
jLOS
为光电探测器j从系统视距链路接收的总功率；a
ij
和b
ij
为汽车前照灯i和光电探测器j组成的视距链路与前照灯i灯轴方向的水平夹角和垂直夹角；c
ij
为汽车前照灯i和光电探测器j组成的视距链路与光电探测器表面法线的夹角；r
ij
为汽车前照灯i到光电探测器j之间的直线距离；ψ为光电探测器I3和光电探测器Ⅱ4接收的视场半角。4.根据权利要求1所述的一种车与车之间两输入两输出可见光通信系统模型的设计方法，其特征在于：所述步骤3的具体步骤为：步骤3.1：当前照灯I(1)光线引起路面反射时，路面上反射点A的亮度为：
其中，c
A
为反射点A的入射光线在路面上投影的反向延长线和反射光线在路面上的投影的夹角；d
A
为光线入射角，即A点入射光线与路面法线的夹角；r(c
A
,tand
A
)为沥青或者水泥路面的在A点的亮度系数；h
TX
为汽车前照灯I(1)距离路面的垂直高度；步骤3.2：前照灯I(1)在路面反射点A的光照强度为：其中，S
A
为反射点A处的反射面积；步骤3.3：将前照灯I(1)在反射点A的发射光作为发光强度为的二...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹荣荣，沈兴悦，郭长江，张凯，桑军，麻旭瑶，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：