[发明专利]一种基于色移键控的多色空间调制方法及光通信方法

权利要求书

1.一种基于色移键控的多色空间调制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)，根据光源中的红绿蓝三色LED灯，将红绿蓝三色按同种颜色的LED灯平均分开，再将分开后的红绿蓝三色LED灯分别组合为一组，分别为A组和B组，其中，A组LED灯光强度代表正信号，B组LED灯光强度代表负信号；

2)，将步骤1中的光源的一个光源点作为一个星座点，所有星座点组合形成星座图；根据步骤1中的LED灯所在的组、星座点以及星座图建立星座优化模型；

3)，调制时，将待发送信息映射为一个星座点，相同的一组数据映射到同一个星座点上，采用步骤2中的星座优化模型对该星座点进行优化求解，得到待发送信息在步骤1中光源分组后所对应的最优星座设计。

2.根据权利要求1所述的基于色移键控的多色空间调制方法，其特征在于：解调时，将接收到的光信息通过步骤2中的星座优化模型进行解调，得到待发送信息。

3.根据权利要求1所述的基于色移键控的多色空间调制方法，其特征在于：所述星座优化模型包括最小欧氏距约束条件、符号功率限制条件、LED灯功率模型以及LED灯功率限制条件，其中：

最小欧氏距约束条件：

其中，d_min为最小欧氏距，C为星座点集合，C＝(c₁,c₂,...,c_Nc)，c₁,c₂,...,c_Nc为星座点，关联星座矢量表示一个随机初始化值或者过去的估计值，N_c为色移键控的星座点大小，e_p＝[0...1...0]^T；p和q是在1到4之间的任意两个整数且满足p＜q，表示对应于具体p和q时取的值，表示克罗内克积，e_p是一个N_T×1的矢量且该矢量除了第p个元素值为1外，其余的元素都为0，光源内LED灯的个数为2N_T，红色LED灯，绿色LED灯和蓝色LED灯的数量分别为2N_r，2N_g和2N_b，是N_c×N_c的单位矩阵，E_p是e_p的转置与的克罗内克积；

符号功率限制条件：

其中，c_T为关联星座矢量，|·|表示对元素取绝对值，且1表示一个矩阵或向量，它的所有元素的值都等于1，表示符号功率恒模；

LED灯功率模型：

其中，Φ_i为LED灯功率，max(·)表示对所有元素取最大值，表示一个N_c×N_TN_c的选择矩阵且代表一个元素都为0的N_T×N_T的零矩阵，∑(·)代表所有元素的求和，c_T为关联星座矢量，N_c为色移键控的星座点大小；

LED灯功率限制条件：

其中，Φ_i为LED灯功率，α为满足人眼要求的功率的最大值。

4.根据权利要求1所述的基于色移键控的多色空间调制方法，其特征在于：所述星座优化模型的描述：

在和Φ_i≤α,条件下，最大化d_min；

其中，c_T为关联星座矢量，|·|表示对元素取绝对值，且1表示一个矩阵或向量，它的所有元素的值都等于1，表示符号功率恒模以避免闪烁，Φ_i为LED灯功率，d_min为最小欧氏距，光源内LED灯的个数为2N_T，N_c为色移键控的星座点大小，α为满足人眼要求的功率的最大值。