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一種可見光信號傳輸方法、裝置、發射機、接收機及系統的制作方法_3

文檔序號:9869791閱讀:來源:國知局
] 組合后的信號為
[0086] 上述處理過程是對第二信號的相位解調,則該實數信號為進行相位解調后得到的 第二相位信號。
[0087] 步驟S305:將所述實數信號進行泰勒級數展開;
[0088] 對公式中的每一項進行泰勒級數展開,可W得到:
[0089]
[0090] 步驟S306:利用預設的約束條件求解展開后的實數信號中,各個接收參數的參數 值;
[0091] 由該公式可W看出,一階項是系數為bc+bd+bd 丫+bdA的(FDM信號。其他項為干擾 項。為了達到最好的傳輸性能,我們需要把其他項的影響最小化。通過觀察也可W看出,低 階項(二階項,=階項等)影響較大,所W在本實施例中,在其他項不能都為0的情況下,我們 盡量使得低階項為0,即對低階項的系數進行配置,使低階項的系數為0。具體的約束條件可 W為令二階項,S階項的系數為0。
[0092] 在上述公式中,由于二階分量,=階分量的系數丫、A已知,然后利用等式,求解得 菌Ja、b、c、d的值。
[0093] 步驟S307:依據所述各個接收參數的參數值,確定一階項的系數值,進而獲得相位 解調后的信號。
[0094] 將上述得到的參數值帶入一階項系數中,則可W得到0抑M信號。
[009引最后,利用OFDM解調,就可W得出原始信號。
[0096] 在上述實施例中,由于計算參數值的過程同時考慮到了Lm)的非線性,因此使得該 參數值能夠充分體現可見光信道的特性,從而使得接收結果更加準確,降低了接收機的誤 碼率,提高了通信系統的傳輸性能。
[0097] W上介紹的是接收信號實部和虛部只進行線性變換的接收機設計方案,該方案設 計復雜度低。
[0098] 我們也可W考慮接收信號實部和虛部進行非線性變換(實部與虛部進行多次方運 算)的設計方案,可W提高解調信號的精確度,但是隨之而來的是系統復雜度的提升。信號 的實部和虛部進行非線性變換,會引出多個高階分量,接收機需要為每個高階分量設定接 收參數W實現相位解調,該過程具體如圖5所示,包括:
[0099] 步驟S501:確定所述非線性變換接收機的非線性變換次數N,則所述實部信號包含 化1個分量;
[0100] 步驟S502:分別確定化1個實部接收參數W及化1個虛部接收參數;
[0101] 步驟S503:利用實部接收參數中的各個實部接收參數分別與其對應的實部信號分 量相乘,然后再求和;
[0102] 步驟S504:利用虛部接收參數中的各個虛部接收參數分別與其對應的虛部信號分 量相乘,然后再求和。
[0103] 為了更好的說明圖5所示流程,在此W實部和虛部的二次方非線性變換為例,如圖 6所示。
[0104] 實部接收參數為d、e和f,分別對應實部信號零階、一階和二階分系數。虛部接收參 數為a、b和C,分別對應虛部信號零階、一階和二階系數。
[0105] 則實數信號為:
[0107] 將其按照上述實施例中的方式,進行泰勒級數展開,然后,同樣確定一階分量為 OFDM信號,利用約束條件,例如,二階、=階和四階分量的系數為0,求出各個參數的解,然后 計算得到一階分量的系數,得到OFDM信號。
[0108] 在本實施例中,雖然過程較上一實施例更加復雜,但是,由于其采用將實部和虛部 信號進行非線性處理,所W,其獲得的信號的準確性與上一實施例相比更高,系統的性能也 更好。
[0109] 因此,在實際應用中,可W根據實際情況,選擇上述兩種方式,W實現不同應用場 景的需求。
[0110] 縱觀上述實施例可W發現,在對第二信號進行相位解調時,利用接收參數,對接收 到的第二信號進行處理,使得第二信號的高階項影響最小,而沒有采用其他的角度解調方 法,避免了角度解調帶來的口限效應。
[0111] 可W根據可見光通信系統中LED的實際情況來選擇相應的接收機類型,確定對應 的信號傳輸過程,能夠適應不同可見光通信系統的需求。
[0112] 本申請同時公開了一種可見光信號傳輸裝置,其結構如圖7所示,應用于可見光通 信系統中的發射機,包括:
[0113] 相位調制模塊701,用于將經過OFDM調制后得到的信號進行相位調制,得到復數信 號;
[0114] 獲取模塊702,用于獲取所述復數信號的實部信號和虛部信號;
[0115] 第一處理模塊703,用于將所述實部信號和虛部信號經過直流偏置電路進行處理, 得到處理后的實部信號和虛部信號;
[0116] 發送模塊704,用于利用時分復用的方式發送第一信號,所述第一信號包括:所述 處理后的實部信號和虛部信號。
[0117] 對應的,本申請公開了另一種可見光信號傳輸裝置,其結構如圖8所示,應用于可 見光通信系統中的接收機,包括:
[0118] 接收模塊801,用于采用時分復用的方式接收第二信號,所述第二信號為第一信號 經時分復用的方式發送,并在可見光信道傳輸后的信號,所述第二信號中攜帶有表征所述 可見光信道特性的特征參數;
[0119] 分離模塊802,用于從所述第二信號中分離出第二信號的實部信號和虛部信號;
[0120] 第二處理模塊803,用于確定接收機類型,在所述接收機為線性變換接收機的情況 下,利用實部接收參數中的第一接收參數與所述第二信號的實部信號相乘,并將相乘結果 與實部接收參數中的第二接收參數相加,利用虛部接收參數中的第一接收參數與所述第二 信號的虛部信號相乘,并將相乘結果與虛部接收參數中的第二接收參數相加;
[0121] 實數信號生成模塊804,用于將所述處理后的第二信號的實部信號和虛部信號組 合成實數信號;
[0122] 展開模塊805,用于將所述實數信號進行泰勒級數展開;
[0123] 求解模塊806,用于利用預設的約束條件求解展開后的實數信號中,各個接收參數 的參數值;
[0124] 確定模塊807,用于依據所述各個接收參數的參數值,確定一階項的系數值,進而 獲得相位解調后的信號。
[0125] 本申請同時公開了一種可見光通信系統,包括發射機和接收機,其中發射機包括 如圖7所示的可見光信號傳輸裝置,接收機包括如圖8所示的可見光信號傳輸裝置,W及用 于傳輸信號的可見光信道。
[0126] 本申請公開的可見光通信系統中,在發射機側,將OFDM信號經過相位調制后得到 復數信號,將復數信號展開,分別獲得實部信號和虛部信號,然后將運些信號通過時分復用 發送,實現了利用可見光信道傳輸信號的目的。在接收機側,在接收到經可見光信道傳輸, 并攜帶有其信道特性的特征參數的第二信號后,依據接收機的類型,對第二信號中的實部 信號和虛部信號利用接收參數進行處理,然后將處理后的信號組合成實數信號,將實數信 號進行泰勒級數展開后,利用預設約束條件,求解各個接收參數的參數值,進而得到相位解 調后的信號,在該過程中,由于計算參數值的過程同時結合了可見光信道的特征參數,因此 使得該參數值能夠充分體現可見光信道的特性,從而使得接收結果更加準確,降低了接收 機的誤碼率,提高了通信系統的傳輸性能。
[0127] 需要說明的是,本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述,每個實施例重 點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。 對于裝置類實施例而言,由于其與方法實施例基本相似,所W描述的比較簡單,相關之處參 見方法實施例的部分說明即可。
[0128] 最后,還需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將 一個實體或
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