[发明专利]一种基于偏差信道信息的功率高效破零预编码方案

摘要

本发明公开了一种基于偏差信道信息的室内可见光通信多用户的功率高效破零预编码，该方案是对室内可见光通信多用户系统提供的一种用于控制用户间干扰的预编码算法，该预编码算法的设计以照明功率最小值为优化目标，以LED的电流动态范围为限制条件，在预编码设计中考虑了噪声误差和延时误差两种误差，同时，在预编码的设计中采用破零的方法，完全消除用户间的干扰，本发明的优势在于，提出的预编码算法考虑信道估计时噪声和时延的影响，在保障多个用户信噪比的同时，设计满足最小照明水平的预编码设计方案，提高预编码设计的有效性。

主权项

1.一种基于偏差信道信息的室内可见光通信多用户的功率高效破零预编码方法，其特征在于，所述预编码方法基于一个含有N个LEDs和K个用户的MU‑MISO可见光通信系统，系统可发送数据给用户；根据信道估计算法得到系统的信道系数矩阵，考虑噪声和时延对信道信息的干扰，在保障多个用户信干噪比的同时，以LED总的发射光功率cTd最小作为优化目标，考虑LED的动态电流范围约束d′n和每个用户的信噪比的要求γk，设计满足最小照明水平的预编码方案，包括对噪声干扰和延时干扰两种预编码方案：(1)对噪声干扰预编码①噪声对信道信息的干扰，信道信息的误差满足如下高斯分布δ_k～N(0,Γ_k)，其中②对噪声干扰的预编码方案其中J＝{I_K 0_K×1}，I_K为一个单位矩阵，0_K×1为一个全零矩阵；是一个最后一项为σ_n其他项为0的向量；(2)对延时更新预编码方案①延时更新对信道信息干扰，信道信息的误差采用边界函数表示为‖δk‖2≤òk，其中òk为准确的信道信息与估计的信道信息的最大差值的二范数，òk是一个与用户位置与信道延时用户移动距离的函数；则得到包含信道误差的系统模型为其中为信道的误差引入的干扰，定义每个用户的信噪比为ρ_k；②对延时干扰的预编码方案其中其中为辅助变量。