[发明专利]一种室内可见光通信系统中支持亮度调节的调制方法

摘要

本发明公开了一种室内可见光通信系统中支持亮度调节的调制方法，针对实际系统中可见光通信要兼顾照明的要求，需要在多个亮度等级条件下实现可靠通信，采用混合MPPM调制的方法，根据不同的亮度调节需求配置不同的调制组合方案，接收端根据能量检测，判决调制组合的比例，在保证信息可靠传输的同时支持多种不同的照明亮度等级。与标准IEEE802.15.7中采用OOK调制加冗余的补偿符号的方案相比，该方案在室内光通信点对点通信的场景下有明显的性能增益。

主权项

一种室内可见光通信系统中支持亮度调节的调制方法，其特征在于：在室内固定位置布置LED灯和接收设备，且LED灯对准接收设备的光检测器，设定LED灯的峰值发射功率为固定值，通过采用混合MPPM调制、盲检测技术和MPPM解调器，实现更优的误码率性能；所述混合MPPM调制具体为：对于某一照明亮度等级，在一帧数据中，部分数据采用n‑MPPM调制，剩余数据采用(n+1)‑MPPM调制，N‑MPPM调制表示从M个时隙中选取N个时隙进行数据传输，1≤N＜M，以N表示n或n+1；具体包括如下步骤：(1)根据实际系统中对照明亮度控制范围的需求，选取参数M，这样混合MPPM调制支持的照明亮度范围为(2)根据选定的M，每个N‑MPPM调制符号表示最多比特符号的信息，在支持照明亮度范围相同的前提下，采用混合MPPM调制的传输效率至少和OOK调制加冗余符号的调制方式相等；(3)对于某一照明亮度等级P，有则对应该照明亮度等级P，在一帧数据中，采用n‑MPPM调制的数据比例为a，采用(n+1)‑MPPM调制的数据比例为b，满足：a+b＝1，a＝1‑P×M+n，b＝P×M‑n；设一帧数据的长度为L，经过混合MPPM调制后的符号包含S个混合MPPM调制符号，则应当满足S×a mod T＝0和S×b mod T＝0，T≥100，T表示接收端盲检测时做一次能量累加的符号数；(4)根据步骤(3)中的方法，计算各个照明亮度等级下的每种N‑MPPM调制符号在整个混合MPPM调制符号中所占的比例；发射端根据当前的照明亮度等级，采用对应的混合MPPM调制方式进行调制，在调制过程中，N‑MPPM调制符号和比特符号的映射方式满足格雷准则；(5)采用交织器对混合MPPM调制后产生的N‑MPPM调制符号进行交织，通过发射端发送，通过接收端接收，再采用解交织器对N‑MPPM调制符号进行解交织；(6)对解交织后的每连续T个混合MPPM调制符号做能量的累加，若T个混合MPPM调制符号能量累加得到的总能量E介于和之间，则判定这T个混合MPPM调制符号采用的是N‑MPPM调制方式，按照N‑MPPM调制方式解调；其中e表示一个MPPM调制符号的能量。