1.一種基于多脈沖位置的可見光通信色移鍵控調(diào)制方法,采用三色燈作為發(fā)射端和三個帶有濾光片的光電檢測器作為接收端來傳輸數(shù)據(jù),其特征在于,具體調(diào)制發(fā)射步驟包括:
(1)對發(fā)射信號X(t)進行編碼:所述發(fā)射信號X(t)包括色移鍵控的比特數(shù)及三色燈中多脈沖位置組合調(diào)制的比特數(shù),通過所述色移鍵控調(diào)制的比特數(shù)在1931CIE色度空間上的坐標(biāo)和三色燈各自的顏色帶在1931CIE色度空間上的坐標(biāo),來確定三色燈的發(fā)射功率強度,具體步驟包括:
A、獲取所述色移鍵控調(diào)制的比特數(shù)在1931CIE色度空間上的坐標(biāo)(xp,yp),獲取三色燈各自的顏色帶在1931CIE色度空間上的坐標(biāo)(xi,yi),(xj,yj)和(xk,yk);
B、通過式(Ⅰ)確定三色燈的發(fā)射功率強度Pit,Pjt,Pkt:
C、符號周期Ts分為m個時隙Tp,每種色燈均從m個時隙中選擇n個時隙,發(fā)送一個符號周期內(nèi)色移鍵控的強度,紅色燈則有種選擇,綠色燈則有種選擇,藍(lán)色燈則有種選擇,三色燈在一個符號周期內(nèi)則有種選擇,即傳輸額外個比特數(shù);
D、將人為的偽噪聲PN加入到未發(fā)射光信號的燈上,確定時隙脈沖組合:對所有可能的時隙脈沖組合進行編碼,得到的每一個編碼對應(yīng)一組比特數(shù);根據(jù)比特數(shù)求取相應(yīng)的X(t),X(t)為3行、m列的矩陣,3行代表三色燈,m列代表m個時隙,矩陣中各個矩陣位置的數(shù)值通過以下方法確定:某種燈對應(yīng)的未選擇的(m-n)個時隙的矩陣位置的數(shù)值為0,對應(yīng)的選擇的n個時隙的矩陣位置數(shù)值為發(fā)射光信號的強度,該值通過步驟B確定,所述發(fā)射光信號的強度的值為0時,該值替換為偽噪聲PN;
(2)發(fā)射端發(fā)出發(fā)射信號X(t);
(3)經(jīng)過離散自由光信道,通過三色燈各自的濾光片,由光電檢測器檢測接收到的三色燈的發(fā)射功率,得到Y(jié)(t);
(4)對于步驟(3)求取的Y(t)的每個元素值進行最大似然估計算法判決:設(shè)有閾值a和閾值b,a=0.005,b=0.01,當(dāng)Y(t)的元素值小于等于a時,則判為噪聲;當(dāng)Y(t)的元素值大于a且小于等于b時,則該元素值判決為偽噪聲PN,該元素所在列為偽噪聲PN標(biāo)識位,標(biāo)出該燈所用的時隙脈沖位置組合;當(dāng)Y(t)的元素值大于b時,則該元素值為該燈所發(fā)射的功率;當(dāng)Y(t)的所有元素值判斷完畢后,即得到發(fā)射信號X(t)的估計值
(5)由估計值提取出估計值中三行非0元素是三色燈的發(fā)射強度的估計值,即:估計值中非0元素所在的列即對應(yīng)m個時隙脈沖位置;
(6)根據(jù)得到色移健控的比特數(shù)在1931CIE色度空間的坐標(biāo)估計值
(7)根據(jù)步驟(1)的逆過程,經(jīng)過多脈沖位置解碼、色移鍵控解碼,得到輸出數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多脈沖位置的可見光通信色移鍵控調(diào)制方法,其特征在于,所述步驟(3),通過式(Ⅱ)求取Y(t):
式(Ⅱ)中,信道H(t)是一個三乘三的矩陣,hij(t)是第j個發(fā)射機與第i個接收機之間的信道增益;
N是指獨立分布噪聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多脈沖位置的可見光通信色移鍵控調(diào)制方法,其特征在于,所述信道H(t)的元素值H的求取公式如式(Ⅲ)所示:
式(Ⅲ)中,l為朗伯系數(shù),α為光入射角,β為光輻射角,Adt為光電檢測器的面積,dtr為發(fā)射機與接收機之間的距離,T(α)為光濾波器的增益,G(α)為聚光器增益,c為反射率,Φc為接收器的視場角;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多脈沖位置的可見光通信色移鍵控調(diào)制方法,其特征在于,所述步驟(6),通過式(Ⅳ)求取色移健控的比特數(shù)在1931CIE色度空間的坐標(biāo)估計值