CN110545141B - 基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统 - Google Patents
基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110545141B CN110545141B CN201810524545.0A CN201810524545A CN110545141B CN 110545141 B CN110545141 B CN 110545141B CN 201810524545 A CN201810524545 A CN 201810524545A CN 110545141 B CN110545141 B CN 110545141B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- visible light
- light communication
- system model
- performance parameter
- communication system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/116—Visible light communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明实施例提供一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统,选择方法包括:基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵;将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,任一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,转换矩阵为对摩尔‑彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵。本发明实施例能够实现多种需求下最优信源发射方案的实时切换,能够降低优化处理时延,能够从照明和通信两方面选择最优方案。
Description
技术领域
本发明实施例涉及无线通信技术领域,更具体地,涉及一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统。
背景技术
随着实验研究和平台测试的日益突破,以可见光波段(400~800THz)为传输频谱的可见光通信(Visible Light Communication,VLC)技术在智能交通、智慧医疗和室内定位等领域显示出广阔的应用前景。尤其在室内,发射光源可代替无线局域网基站,具有百兆到吉比特量级的传输速率,同时,VLC还适用于对电磁干扰敏感和禁止电磁通信的场景,信息传输不易泄露。因此,对室内VLC系统进行合理选择和优化控制显得十分重要。
现有技术中提出一种方法是基于p-optimality评估获取优化控制的结果,该方法采用p-optimality评估和免疫优化算法技术,通过设备硬件和环境因素对照明物理参量进行优化处理,但是这种方法只能在特定的发射光源下才能改善其辐射参数,很难从根本对其进行优化;同时,多次迭代运算也会增加运算负荷和时延。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统。
本发明实施例提供一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法,包括:基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,任一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵。
本发明实施例提供一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择系统,包括:目标矩阵获取模块,用于基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;最优方案获取模块,用于将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,每一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵。
本发明实施例提供一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择设备,包括:至少一个处理器;以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器,其中:所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行上述选择方法。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行上述选择方法。
本发明实施例提供的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统,通过设置获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,最终通过目标矩阵得到每一性能参数的最小二乘解,并选择最优信源发射方案,能够实现多种需求下最优信源发射方案的实时切换,且每次切换只需进行目标矩阵的重新计算以及后续步骤,简单方便,能够降低优化处理时延,本发明能够从照明和通信两个方面从信源发射方案中选择最优方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法实施例的流程图;
图2为本发明实施例中的室内可见光通信系统模型示意图;
图3为本发明实施例中的基于某应用场景的信源发射方案示意图;
图4为本发明实施例中的归一化后的各加权和及信源发射方案对应的折线图;
图5为本发明基于可见光通信的最优信源发射方案的选择系统实施例的模块图;
图6为本发明实施例中的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择设备的框架示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法实施例的流程图,如图1所示,包括:S101、基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;S102、将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,任一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵。
需要说明的是,本发明实施例提供的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法适用但不限于室内会议场景、室内授课场景等。
具体地,在步骤S101中,在室内可见光通信系统模型中,存储有每一性能参数对应的校样矩阵,基于每一性能参数对应的校样矩阵,以及已知的用户分布信息,获取与校样矩阵一一对应的目标矩阵。
进一步地,在步骤S102中。获取了和目标矩阵,即性能参数相同个数的最小二乘解个数,每一最小二乘解中包括该最小二乘解的每一信源发射方案的解。
需要说明的是,摩尔-彭若斯广义逆A+(Moore–Penrose pseudoinverse)常应用于求非一致线性方程组的最小范数最小二乘解(最小二乘法),并使得解的形式变得简单。矩阵的摩尔-彭若斯广义逆在实数域和复数域上都是唯一的,并且可以通过奇异值分解求得。
本发明实施例提供的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法,通过设置获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,最终通过目标矩阵得到每一性能参数的最小二乘解,并选择最优信源发射方案,能够实现多种需求下最优信源发射方案的实时切换,且每次切换只需进行目标矩阵的重新计算以及后续步骤,简单方便,能够降低优化处理时延,本发明能够从照明和通信两个方面从信源发射方案中选择最优方案。
基于上述实施例,每一性能参数对应的校样矩阵通过下述步骤获取:建立室内可见光通信系统模型,并获取所述室内可见光通信系统模型中的所有信源发射方案,其中,所述室内可见光通信系统模型包括若干个信源和一个探测器阵列,所述探测器阵列包括若干个探测单元;基于运行每一信源发射方案后每一探测单元获取的每一性能参数的数值,获取每一性能参数对应的校样矩阵,其中,任一性能参数对应的校样矩阵中包括任一信源发射方案下的任一探测单元探测的所述任一性能参数的数值。
具体地,室内可见光通信系统模型中的所有信源发射方案包括若干个信源发射光线的所有的组合方式。
需要说明的是,本发明实施例中的若干个指代一个或者多个。
进一步地,每运行一个信源发射方案后,探测阵列上的每一探测单元均会获取一个数据,基于这个数据,可以获取该信源发射方案对于每一性能参数的数值,基于上述数据,可以建立和性能参数个数形同的校样矩阵。
基于上述实施例,图2为本发明实施例中的室内可见光通信系统模型示意图,本实施例请参考图2,所述建立室内可见光通信系统模型,并获取所述室内可见光通信系统模型中的所有信源发射方案,具体包括:以立方体室内底边长、宽分别为横坐标轴和纵坐标轴,以立方体室内高为竖坐标轴,建立三维直角坐标系模型,将所述三维直角坐标系模型作为所述室内可见光通信系统模型,其中,所述若干个信源分布在所述室内可见光通信系统模型的第一面上,所述探测器阵列位于所述室内可见光通信系统模型的第二面上,所述第一面和所述第二面均与所述室内可见光通信系统模型的底面平行且所述第一面的竖坐标大于所述第二面的竖坐标;获取所述室内可见光通信系统模型中的所有信源发射方案。
本发明实施例中的信源优选为LED发射光源。
第一面优选设置为所述室内可见光通信系统模型的顶面。对于立方体室内长度为L、宽度为W和高度为H的情况下,对于顶面任意光源(X,Y,H)(0<X<L,0<Y<W),距离某一探测器(x,y,h)(0<x<L,0<y<W)的距离D可表示为
需要说明的是,所述若干个信源分布在所述室内可见光通信系统模型的第一面上,其排布方式优选为两种方式。第一种方式是若干个信源在第一面上简单对称分布。第二种方式是若干个信源在第一面上非对称分布且存在补盲光源。
基于上述实施例,所述基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,具体包括:基于室内可见光通信系统模型存储的光照强度、信噪比、误码率、光照强度波动值、信噪比波动值以及误码率波动值分别对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,分别获取光照强度对应的校样矩阵的目标矩阵、信噪比对应的校样矩阵的目标矩阵、误码率对应的校样矩阵的目标矩阵、光照强度波动值对应的校样矩阵的目标矩阵、信噪比波动值对应的校样矩阵的目标矩阵以及误码率波动值对应的校样矩阵的目标矩阵。
进一步地,在上面描述的第一种方式下,信源参数可通过朗伯辐射模型近似,室内可见光通信系统模型中任意位置探测单元上的水平照度E(x,y,h)为I0是信源中心发光强度,D为探测器与信源直线距离,θ为光线进入探测器的平面入射角。对于信道噪声为高斯白噪声来说,输出电信号信噪比SNR表达式为:
基于上述电信号信噪比SNR表达式,可以求出任一信源发射方案下每一探测单元获取的每一性能参数的数值,所述性能参数包括光照强度、信噪比、误码率、光照强度波动值、信噪比波动值以及误码率波动值。
在上面描述的第二种方式下,考虑了信源发射角范围内所有直射和一阶反射路径,即所谓的多径传输,以及考虑了信源非对称分布以及补盲光源。
反射点视为二次辐射光源,等同于面积极小的朗伯辐射体(同时满足反射定律),则在探测阵列平面任意点接收功率为对于每个信源,可算出其直射和一阶反射到某个探测单元上的功率;对于一阶反射效应,以该信源和探测器所在直线为轴、旋转平面与密闭空间相交,在每个相交平面上都满足反射定律,因而是在信源的视场角内进行积分求得(连续变化)。将每个信源在接收面上的功率分布进行叠加,最终得到总功率分布如下所示:
Hdir(0)=H(0)Tf(ψ)Gc(ψ),ψ∈[0,ψ视场];
进一步地,图3为本发明实施例中的基于某应用场景的信源发射方案示意图,请参考图3,(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)分别代表一种信源发射方案,白色圆圈代表信源未发射光线,黑色圆圈代表信源正发射光线,带有斜杠的圆圈代表补盲光源正发射光线。
根据不同光源发射方案,依次得到光照强度、信噪比、误码率、光照强度波动值、信噪比波动值以及误码率波动值的数值,均为X*Y个数值。以光照强度为例,将所有数值串联起来成为L=X*Y的列向量L也代表探测单元的个数;将所有信源发射方案(N种)得到的列向量并联得到维度为N*L的归一化参照矩阵R,即:
其中,表示第i种信源发射方案得到的光照强度分布,表示第i中信源发射方案下第j个探测单元得到的光照强度值。具有如下关系:当i≠j时,当i=j时,该参照矩阵表征该VLC系统本身特性,在信源性能没有太大变化下长久有效。
进一步地,基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,可以获取对于任一性能参数的阈值,基于对应阈值,最终获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵。
表1为本发明实施例中的阈值表,获取的阈值以表1为例。
表1阈值表
性能指标 | 最大值 | 平均值 | 波动值 |
光照强度 | >190lm | >175lm | <22% |
信噪比 | >17dB | >15dB | <5dB |
本发明实施例提供的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法,通过设置校样矩阵和目标矩阵的相关算法,能够使原本固定无线接入方式变得更加灵活,可以实现各种需求下的最优信源发射方案;能最大程度上对VLC系统进行优化,进一步提升室内照明和通信领域的绿色节能功效以及用户体验。
基于上述实施例,任一信源发射方案中至少包括一个信源发射光线。
基于上述实施例,所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,通过下述步骤获取:基于所述室内可见光通信系统模型中的红外线感应装置,获取所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息;或者,基于所述室内可见光通信系统模型中的摄像装置,获取所述室内可见光通信系统模型中的采集图像,并对所述采集图像进行人脸识别,获取所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息。
需要说明的是,本发明实施例仅仅示意性地举出了基于红外线感应装置或者摄像装置获取用户分布信息的例子,本发明还保护其它与之构思相同的获取用户分布信息的方式。
进一步地,本发明实施例中的用户分布信息,可以用终端设备分布信息来代替,即采集的是终端设备的分布情况。
基于上述实施例,所述基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,具体包括:基于预设的任一信源发射方案的权重,获取每一性能参数对应的最小二乘解中所述任一信源发射方案的解的加权和;获取最大加权和对应的信源发射方案,并将所述最大加权和对应的信源发射方案作为最优信源发射方案。
需要说明的是,任一信源发射方案的权重,是基于不同应用场景的需求设置的,该需求包括对光照的需求以及对于通信信号的需求。
需要说明的是,本发明实施例中获取的数据、矩阵等信息,可以实时进行存储。
本发明实施例提供的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法,通过设置按需设置权重,能够从照明和通信两个方面对信源发射方案中选择最优方案。
下面以一个具体的实例来对于本发明的方法做出进一步的解释。请参考图2和图3。
以立方体室内底边长、宽分别为横坐标轴和纵坐标轴,以立方体室内高为竖坐标轴,建立三维直角坐标系模型,将所述三维直角坐标系模型作为所述室内可见光通信系统模型,其中,所述若干个信源分布在所述室内可见光通信系统模型的第一面上,所述探测器阵列位于所述室内可见光通信系统模型的第二面上,所述第一面和所述第二面均与所述室内可见光通信系统模型的底面平行且所述第一面的竖坐标大于所述第二面的竖坐标。
如图3,获取所述室内可见光通信系统模型中的6种信源发射方案。
基于运行每一信源发射方案后每一探测单元获取的每一性能参数的数值,获取每一性能参数对应的校样矩阵,其中,任一性能参数对应的校样矩阵中包括任一信源发射方案下的任一探测单元探测的所述任一性能参数的数值。
基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵。
将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解。
基于预设的任一信源发射方案的权重,获取每一性能参数对应的最小二乘解中所述任一信源发射方案的解的加权和。
获取最大加权和对应的信源发射方案,并将所述最大加权和对应的信源发射方案作为最优信源发射方案。
图4为本发明实施例中的归一化后的各加权和及信源发射方案对应的折线图,如图4可知,第二种信源发射方案,即(b)方案为最优信源发射方案。
基于上述实施例,图5为本发明基于可见光通信的最优信源发射方案的选择系统实施例的模块图,如图5所示,包括:目标矩阵获取模块501,用于基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;最优方案获取模块502,用于将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,每一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵。
本发明实施例的选择系统,可用于执行图1所示的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
基于上述实施例,图6为本发明实施例中的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择设备的框架示意图。请参考图6,本发明实施例提供一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择设备,包括:处理器(processor)610、通信接口(CommunicationsInterface)620、存储器(memory)630和总线640,其中,处理器610,通信接口620,存储器630通过总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令,以执行如下方法,包括:基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,任一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵。
本发明实施例公开一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的选择方法,例如包括:基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,任一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵。
基于上述实施例,本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的选择方法,例如包括:基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,任一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述设备实施例或方法实施例仅仅是示意性的,其中所述处理器和所述存储器可以是物理上分离的部件也可以不是物理上分离的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如U盘、移动硬盘、ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本发明实施例提供的基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统,通过设置获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,最终通过目标矩阵得到每一性能参数的最小二乘解,并选择最优信源发射方案,能够实现多种需求下最优信源发射方案的实时切换,且每次切换只需进行目标矩阵的重新计算以及后续步骤,简单方便,能够降低优化处理时延,本发明能够从照明和通信两个方面从信源发射方案中选择最优方案。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法,其特征在于,包括:
基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;
将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,任一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵;
每一性能参数对应的校样矩阵通过下述步骤获取:
建立室内可见光通信系统模型,并获取所述室内可见光通信系统模型中的所有信源发射方案,其中,所述室内可见光通信系统模型包括若干个信源和一个探测器阵列,所述探测器阵列包括若干个探测单元;
基于运行每一信源发射方案后每一探测单元获取的每一性能参数的数值,获取每一性能参数对应的校样矩阵,其中,任一性能参数对应的校样矩阵中包括任一信源发射方案下的任一探测单元探测的所述任一性能参数的数值。
2.根据权利要求1所述的选择方法,其特征在于,所述基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,具体包括:
基于预设的任一信源发射方案的权重,获取每一性能参数对应的最小二乘解中所述任一信源发射方案的解的加权和;
获取最大加权和对应的信源发射方案,并将所述最大加权和对应的信源发射方案作为最优信源发射方案。
3.根据权利要求1所述的选择方法,其特征在于,所述建立室内可见光通信系统模型,并获取所述室内可见光通信系统模型中的所有信源发射方案,具体包括:
以立方体室内底边长、宽分别为横坐标轴和纵坐标轴,以立方体室内高为竖坐标轴,建立三维直角坐标系模型,将所述三维直角坐标系模型作为所述室内可见光通信系统模型,其中,所述若干个信源分布在所述室内可见光通信系统模型的第一面上,所述探测器阵列位于所述室内可见光通信系统模型的第二面上,所述第一面和所述第二面均与所述室内可见光通信系统模型的底面平行且所述第一面的竖坐标大于所述第二面的竖坐标;
获取所述室内可见光通信系统模型中的所有信源发射方案。
4.根据权利要求1所述的选择方法,其特征在于,所述基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,具体包括:
基于室内可见光通信系统模型存储的光照强度、信噪比、误码率、光照强度波动值、信噪比波动值以及误码率波动值分别对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,分别获取光照强度对应的校样矩阵的目标矩阵、信噪比对应的校样矩阵的目标矩阵、误码率对应的校样矩阵的目标矩阵、光照强度波动值对应的校样矩阵的目标矩阵、信噪比波动值对应的校样矩阵的目标矩阵以及误码率波动值对应的校样矩阵的目标矩阵。
5.根据权利要求1所述的选择方法,其特征在于,所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,通过下述步骤获取:
基于所述室内可见光通信系统模型中的红外线感应装置,获取所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息;
或者,基于所述室内可见光通信系统模型中的摄像装置,获取所述室内可见光通信系统模型中的采集图像,并对所述采集图像进行人脸识别,获取所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息。
6.根据权利要求1所述的选择方法,其特征在于,任一信源发射方案中至少包括一个信源发射光线。
7.一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择系统,其特征在于,包括:
目标矩阵获取模块,用于基于室内可见光通信系统模型存储的每一性能参数对应的校样矩阵,以及所述室内可见光通信系统模型中的用户分布信息,获取每一性能参数对应的校样矩阵的目标矩阵,其中,性能参数与校样矩阵一一对应,校样矩阵与目标矩阵一一对应;
最优方案获取模块,用于将每一目标矩阵和转换矩阵相乘,得到对应于每一性能参数的最小二乘解,并基于每一性能参数对应的最小二乘解,选择最优信源发射方案,其中,每一性能参数对应的最小二乘解包括每一信源发射方案的解,所述转换矩阵为对摩尔-彭若斯广义逆进行左转换后得到的矩阵;
每一性能参数对应的校样矩阵通过下述步骤获取:
建立室内可见光通信系统模型,并获取所述室内可见光通信系统模型中的所有信源发射方案,其中,所述室内可见光通信系统模型包括若干个信源和一个探测器阵列,所述探测器阵列包括若干个探测单元;
基于运行每一信源发射方案后每一探测单元获取的每一性能参数的数值,获取每一性能参数对应的校样矩阵,其中,任一性能参数对应的校样矩阵中包括任一信源发射方案下的任一探测单元探测的所述任一性能参数的数值。
8.一种基于可见光通信的最优信源发射方案的选择设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器,其中:
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至6任一所述的选择方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至6任一所述的选择方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810524545.0A CN110545141B (zh) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810524545.0A CN110545141B (zh) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110545141A CN110545141A (zh) | 2019-12-06 |
CN110545141B true CN110545141B (zh) | 2020-12-15 |
Family
ID=68701381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810524545.0A Active CN110545141B (zh) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110545141B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106646370A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-05-10 | 吕志勤 | 一种基于载波相位测量的可见光通讯室内定位装置及方法 |
CN107395279A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-11-24 | 华南理工大学 | 一种基于可见光通信的单目定位方法及其系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016073642A1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | The Regents Of The University Of California | Visual-inertial sensor fusion for navigation, localization, mapping, and 3d reconstruction |
-
2018
- 2018-05-28 CN CN201810524545.0A patent/CN110545141B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106646370A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-05-10 | 吕志勤 | 一种基于载波相位测量的可见光通讯室内定位装置及方法 |
CN107395279A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-11-24 | 华南理工大学 | 一种基于可见光通信的单目定位方法及其系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110545141A (zh) | 2019-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11443498B2 (en) | Target object recognition method and apparatus, storage medium, and electronic device | |
Chen et al. | Indoor real-time 3-D visible light positioning system using fingerprinting and extreme learning machine | |
Hong et al. | Performance of a precoding MIMO system for decentralized multiuser indoor visible light communications | |
Yang et al. | Uniform illumination rendering using an array of LEDs: a signal processing perspective | |
CN104504658A (zh) | 基于bp神经网络的单一图像去雾方法及装置 | |
CN111181612A (zh) | 一种大规模mimo系统的协作波束赋型方法 | |
He et al. | Real-time audio & video transmission system based on visible light communication | |
Chen et al. | OLED panel radiation pattern and its impact on VLC channel characteristics | |
CN104424626A (zh) | 校正图像色偏的方法与相关装置 | |
CN109116298B (zh) | 一种定位方法、存储介质及定位系统 | |
CN107796400B (zh) | 基于可见光通信的室内三维定位方法 | |
CN110505477A (zh) | 双滤镜测试方法、装置、设备及存储介质 | |
CN111340882B (zh) | 基于图像的室内定位方法及装置 | |
CN109951229A (zh) | 一种可见光通信系统中信息与能量共同传输的方法 | |
CN107038718B (zh) | 雾霾环境下的深度计算方法 | |
CN103839236A (zh) | 一种基于稀疏表示的图像白平衡方法 | |
CN104202448A (zh) | 一种解决移动终端摄像头拍照亮度不均的系统及其方法 | |
CN110289908B (zh) | 一种兼顾照明的自适应可见光mimo通信方法 | |
CN110545141B (zh) | 基于可见光通信的最优信源发射方案的选择方法及系统 | |
CN108391356B (zh) | 一种智能家居照明控制系统 | |
CN113993074A (zh) | 一种5g基站信号收发装置及目标定位方法 | |
Younus et al. | A unilateral 3D indoor positioning system employing optical camera communications | |
CN105262526B (zh) | 一种基于最小化干扰投影矩阵核范数的干扰对齐方法 | |
He et al. | Compressive channel estimation and user activity detection in distributed-input distributed-output systems | |
Wu et al. | Channel characteristics analysis and experimental demonstration of a diffuse cellular indoor visible light communication system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |