[发明专利]一种可见光通信MIMO系统及其实现数据收发的方法

说明书

一种可见光通信MIMO系统及其实现数据收发的方法，包括发送端的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；接收端扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；并对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。本发明中，通过采用二维码技术实现几何失真图形的矫正，实现了对可见光通信MIMO系统中LEDs阵列发送的平面图像的矫正，保证了一帧图像内各点像素被同时无误的检测，达到了收发帧同步的目的，从而提高了数据发送效率。

技术领域

本发明涉及可见光通信技术，尤指一种可见光通信多输入多输出(MIMO)系统及其实现数据收发的方法。

背景技术

可见光通信是一种基于发光二极管(LED)技术发展起来的、新兴短距离高速无线光通信技术。可见光通信最大的特点是，其在支持通信的同时还满足正常照明的需求，而且绿色环保、无电磁干扰。随着可见光通信的发展，可见光通信MIMO系统也已成为热点技术之一。

对可见光通信MIMO系统的基本结构要求是，将发射机设计为LEDs阵列结构，并要求发光强度满足室内照明要求(500lx)；接收机设计为二维阵列多点检测结构。可见光通信MIMO系统将光线在空间中多次反射导致的“多径效应”这一弊端转换成优势，利用空间复用技术成倍地提高了系统吞吐量及数据传输速率，此外，通过阵列发送技术有效地降低了码间窜扰的影响。可见，MIMO系统非常适合于可见光通信的漫射信道，它降低了移动终端对光信道抖动的敏感性，在终端发生位置变化、信道突变、抖动等情况下，能够增强信号接收能力，提高信道利用率。

MIMO系统应用在可见光通信中主要有三个热点技术：一个是空间分集，也就是在收发端，均分别采用阵列形式传输数据，以减少时延造成的误码，提高信道可靠性；另一个是空间复用，也就是在发送端，采用分层空-时复用(BLAST)方式发送数据，可以成倍提高系统的吞吐量和数据传输速率；还有一个是波束赋型，也就是通过减小光源的视场角以精确信道指向性，从而降低相邻光源之间的信道干扰(ICI)。

目前，在可见光通信MIMO系统中，当移动终端发生抖动时，发送端的数据会出现失真，从而造成收发帧不同步；而接收机接收的光信道会被迫中断，无法继续通信。这样，当连续发送长串定位信息时，也会因发生的抖动而导致信息丢失，降低了数据发送效率。

发明内容

本发明提供一种可见光通信MIMO系统及其实现数据收发的方法，能够保证收发帧同步，从而提高数据发送效率。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种可见光通信多输入多输出MIMO系统实现数据收发的方法，包括：发送端的数据经光强度调制并编译，转换为包含有定位信息的二维码信息后发送；

接收端扫描接收到的二维码信息，并根据定位信息对接收到的二维码信息进行矫正；

对矫正后的二维码信息进行解调获得数据。

所述编译为：利用二维码编译器对所述数据进行编译，转换为二维码图形。

所述定位信息为位于所述二维码图形中的符合比例不变特征的特定比例构成的定位图形。

所述定位图形为三个。

所述扫描接收到的二维码信息包括：对包含所述二维码图形的平面图像进行横向、纵向扫描；

去除所述平面图像中的冗余光干扰；

对去除冗余光干扰的平面图像进行图像二值化处理。

所述去除平面图像中的冗余光干扰包括：记录所述平面图像中各像素点的光亮度E_i，与预先设置的光强度值范围(E_min，E_max)进行比较，去除超过或小于(E_min，E_max)范围的光强度值。