[发明专利]一种室内可见光通信系统下行覆盖均匀性优化方法

摘要

本发明涉及一种室内可见光通信系统下行覆盖均匀性优化方法，属于光通信技术领域。本发明所述的方法通过采用改进的遗传模拟退火算法搜索一组最优的功率调节因子调节室内LED阵列的发射功率，使得接收平面上的接收光功率分布更加均匀。基于接收平面上所有接收点的接收光功率信息设计了适应度函数作为选择功率调节因子个体的依据；在算法流程中将种群划分为两个子种群后分别对其执行交叉操作和变异操作；根据种群中最优个体是否发生变化的信息设计自适应的变异概率公式；本发明能够有效改善室内可见光通信系统下行光功率分布的均匀性，减小接收平面上不同位置的接收光功率的差异，提高系统照明和通信的公平性。

主权项

1.一种室内可见光通信系统下行覆盖均匀性优化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：输入：室内系统参数和算法执行所需要的参数；其中，室内系统参数包括：室内环境的尺寸、发射端LED阵列的数目、初始的LED发射功率、LED阵列的器件参数、接收机的参数和接收点数目，算法执行所需要的参数包括：初始温度、降温系数、种群规模、交叉概率、初始变异概率、变异步长和最大进化代数；S1：初始化初始温度T0，降温函数Tk＝T0，进化代数k＝1，生成规模为Npopu的初始种群；S2：计算种群中个体的适应度函数值f(c)；S3：判断进化代数k是否达到设定最大进化代数或者种群中最优适应度函数值连续15代不变或者温度降温0，若是，转步骤S8，否则，转步骤S4；S4：执行选择操作，按P_sel(c)选择个体，并将得到的种群随机划分为规模为和的子种群1和子种群2，表示向下取整；P_sel(c)表示个体c被选中的概率：其中，Npopu为种群中个体的数目，分母为种群中所有个体的适应度函数值之和，f(u)表示种群中个体u的适应度函数值；S5：对子种群1和子种群2分别按交叉概率Pcro和公式Pmut＝Pinit+λinc×Pinc的变异概率Pmut执行交叉和变异操作；Pinit为初始变异概率，Pinc为步长，λinc为从上次变异概率变化时开始，种群中最优个体未变优的进化代数；当最优个体保持不变的代数逐渐增多时，会适当的增大变异概率，调节算法的局部搜索能力；S6：按Metropolis准则接受步骤S5中得到的新个体并替换相应父代个体，得到新种群；S7：执行降温操作，按公式Tk＝λ·Tk‑1更新Tk，k＝k+1，λ为降温系数，取值范围为[0.5,0.99]，Tk为第k代的温度，转步骤S2；S8：输出种群中适应度函数值最大的最优个体信息；输出：一组调节LED阵列的最优的功率调节因子