[发明专利]一种基于可见光通信的滤光镜参数优化方法

摘要

本发明提出了一种可见光通信系统中滤光镜参数的优化方法，该方法首先利用光谱仪测出各单色光的光谱数据，用高斯或洛伦兹函数拟合，得到光谱的拟合函数；根据实际系统，确定背景光的光谱函数和接收端的总噪声功率；以每一种色光在接收端的信干比为目标函数，同时确定滤光镜参数的约束条件；先用信干比函数对各变量求偏导，并令偏导结果等于0，然后固定一个变量，在约束条件下优化另外一个变量，依次进行多轮迭代，得到滤光镜参数的最优解；分别对每一种色光的目标函数进行求解，即可得到每一种颜色滤光镜参数的最优值。本发明的方法可以适用于多种滤光镜，且运算时收敛速度较快，能够较好地减少各色光之间的干扰。

主权项

一种基于可见光通信的滤光镜参数优化方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)利用光谱仪测出各单色光的光谱数据，用高斯函数或洛伦兹函数进行拟合，得到光谱的拟合函数；(2)确定背景光的光谱函数和接收端的总噪声功率；(3)以每一种色光在接收端的信干比为目标函数，同时确定滤光镜参数的约束条件，其中滤光镜参数包括左右边界α、β或中心波长λ0、方差σ0；(4)用信干比函数对各滤光镜参数α、β或λ0、σ0求偏导，并令偏导结果等于0，得到偏导公式(1)和偏导公式(2)；(5)对于通带是矩形的滤光镜：初始化α、β，首先固定参数β优化参数α，根据偏导公式(1)求出在满足约束条件下的α的解；然后更新α的值，固定α优化β，根据偏导公式(2)求出在满足约束条件下的β的解，依次进行多轮迭代；对于通带是高斯函数或洛伦兹函数的滤光镜：初始化λ0、σ0，首先固定σ0参数优化参数λ0，根据偏导公式(1)求出在满足约束条件下的λ0的解；然后更新λ0的值，固定λ0优化σ0，根据偏导公式(2)求出在满足约束条件下的σ0的解，依次进行多轮迭代；(6)迭代满足一定的次数后，停止迭代，收敛结果即是滤光镜参数α、β或λ0、σ0的最优解；(7)分别对每一种颜色的滤光镜重复上述步骤(3)～(6)，输出各种颜色滤光镜参数α、β或λ0、σ0的优化结果。