[发明专利]一种室内可见光通信系统的光源布置方法

摘要

本发明涉及室内可见光通信、室内可见光照明、室内塑料光纤通信和室内塑料光纤照明领域，特别是涉及一种室内可见光通信系统的光源布置方法。该方法根据室内的空间参数建立三维模型，通过使接收平面信噪比方差最小化来对整个天花板平面各位置的光源功率进行计算，以保证室内可靠和均匀的通信质量，并确保在照明平面满足最低光照度标准。根据计算结果将光源分为两类，在第一类光源位置安置相应发射光功率的商用LED光源作为主光，并通过光学器件将LED光源发出的一部分光耦合进塑料光纤引导至第二类光源位置作为辅光光源，实现LED和塑料光纤相结合的室内可见光通信与照明。该方法实现简单，以较低成本保证了通信质量的可靠性和均匀性，有效达到节能目的。

主权项

1.一种室内可见光通信系统的光源布置方法，用于确定整个天花板平面各位置光源的待计算的发射光功率参数及光源种类，步骤如下：（1）、根据所述室内可见光通信系统的室内空间参数建立三维模型，并将所述三维模型内的整个天花板平面上均匀划分为若干网格，所述每个网格的中心位置（x1,y1）都设置为光源，各光源发射光功率Pt(x1,y1)待求解；（2）、根据可见光通信接收机活动高度设置接收平面，指定在所述接收平面上所需要的平均信噪比C，将C设置为步骤（3）的初始平均信噪比；（3）、将所述接收平面均匀划分为若干网格，建立目标函数F，所述F为所述接收平面上各网格中心位置（x2,y2）的信噪比SNR（x2,y2）的方差，通过使所述F最小化来求得所述天花板平面各位置的光源发射光功率Pt(x1,y1)；（4）、根据照明高度设置照明平面，并指定目标光照度El，判断步骤（3）中所计算出的所述天花板平面的光源布置能否使所述照明平面的所有网格的中心位置（x3,y3）处的光照度E（x3,y3）都达到所述El；（5）、当所述照明平面中存在部分网格的中心位置处的光照度E（x3,y3）没有达到所述的El时，增大所述平均信噪比C，返回步骤（3）重新开始所述Pt(x1,y1)的计算；（6）、当所述照明平面中所有网格的中心位置处的光照度E（x3,y3）都达到所述的El时，根据步骤（4）所计算出的各光源发射光功率Pt(x1,y1)，将所述天花板平面的所有光源划分为第一类光源和第二类光源两类；（7）、在所述第一类光源的所在天花板平面的位置（x1,y1），安置相应发射光功率等于或略大于Pt(x1,y1)的商用LED光源作为主光进行室内通信和照明；（8）、通过光学器件，将步骤（7）中所述商用LED光源发出的一部分光耦合进塑料光纤并分别引导至所述第二类光源所在的天花板平面的位置，以端面发光的方式作为辅光光源进行室内通信和照明。