[发明专利]一种基于编码的可见光通信调光控制方法及系统

说明书

本申请公开了一种基于编码的可见光通信调光控制方法及系统，其中发送端用于编码及信号发送、接收端用于接收信号和译码，所述方法包括：发射端生成二进制传输数据流，发射端获取输入调光等级，发射端对传输数据流进行权值门限编码，发射端调制传输信号为光信号，接收端将光信号并转化为电信号，接收端对接收信号进行最大似然解调，接收端对解调信号进行权值门限译码、输出译码结果。本申请能够实现通信与调光控制的双重功能，通过对码字集进行系统化、结构化设计，在降低操作复杂度的同时，能够进一步提高传输性能。

技术领域

本申请涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种基于编码的可见光通信调光控制方法及系统。

背景技术

可见光通信系统具有通信和照明的双重功能，在保证信息可靠传输的同时需要兼顾其光照质量。为此，将可见光通信技术与调光控制技术有机结合，实现绿色节能、环境友好、适应不同场合下对于不同照明条件需求的可见光通信系统，极具发展潜力和应用前景，这也因此被写入IEEE 802.15.7的协议中。

目前，在对可见光通信调光时，主要有码间补码方案、码内补码方案、幅值改变方案以及频率改变方案。其中，码间补码方案和码内补码方案均具有易操作、复杂度较低，可进行信道编码，不会产生色度漂移的优势，但由于补码造成数据速率下降、频谱效率低，除此之外，码内补码方案的调光精度受限于最小脉冲宽度。

幅值改变方案方法简单、易操作，但会产生色度漂移问题，且无法精确地控制LED的亮度；频率改变方案最大的优势在于其频谱效率相对其他方案要高，但其同样具有复杂度高、不易操作，不能进行信道编码，缺少快速编码/译码方案的问题。

因此，在对可见光通信调光时，如何降低操作复杂度，同时提高可见光传输性能，是一项亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种基于编码的可见光通信调光控制方法，能够实现通信与调光控制的双重功能，通过对码字集进行系统化、结构化设计，在降低操作复杂度的同时，能够进一步提高传输性能。

本申请提供了一种基于编码的可见光通信调光控制方法，所述方法包括：

发射端生成二进制传输数据流；

发射端获取输入调光等级；

发射端对所述二进制传输数据流进行权值门限编码；

发射端调制传输信号为光信号；

接收端将光信号并转化为电信号；

接收端对接收信号进行最大似然解调，输出解调信号；

接收端对所述解调信号进行权值门限译码、输出译码结果。

优选地，所述发射端对所述二进制传输数据流进行权值门限编码包括：

基于所述输入调光等级γ，通过查表得到码重门限值K和位补码位；

判断输入数据位的码重值是否满足若是，则编码器输出传输码字b＝[0,…0,0,b_2K,…,b₂,b₁]，若否，则编码器输出传输码字其中，

优选地，所述发射端调制传输信号为光信号包括：

通过发射端LED对输出数据进行电光转换，生成传输光信号。

优选地，接收端将光信号并转化为电信号包括：

传输光信号经过信道，在接收端被光电二极管检测并转化为电信号，接收信号可表示为r＝hb+n，其中n为均值为0、方差为σ²＝N₀/2的高斯白噪声，电光电信道增益可视为h＝1。

优选地，接收端对所述解调信号进行权值门限译码，输出译码结果包括：