[发明专利]一种MIMO光通信方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其一种多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）光通信方法、装置和系统。

背景技术

可见光通信（Visible Light Communications，VLC），是一种无线通信技术，它利用波长介于380nm至780nm之间的可见光作为通信媒介完成信息的传输。为了提高通信容量，目前普遍采用频分复用或波分复用技术。与单一波长通信相比，波分复用技术采用多波段传输信号，每个波长的光可以作为独立的信号载体分别传送不同的信号，从而大大提高通信容量。在普通的可见光通信系统中，接收端接收数据的效果与接收器的性能及其位置有很大关系，这就意味着要设计出复杂的、特定的物理系统。

MIMO无线传输技术是通信领域的一项重要技术突破，它能在不增加带宽与功率的情况下成倍地提高无线通信系统的容量和频谱效率。MIMO空间复用技术是在不同的发射天线上发送独立的数据流以获得高速数据传输，是新一代无线通信系统中的关键技术之一，近年来已引起了人们的广泛关注。

但是，MIMO空间复用技术是以增加发射天线数目来提高吞吐量，这无疑也增加了发射机的功率损耗，为此国内外众多学者也纷纷提出了MIMO波分复用的概念，目的在于通过提高单个发射天线的带宽利用率来实现在有限个发射天线数目下也能提高数据速率的目的。

目前，用于VLC的MIMO波分复用技术的关键在于如何将宽光源带宽滤出窄光带，并在不同的光带上调制信息，但目前并没有成熟的技术支持。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种MIMO光通信方法、装置和系统，以实现波分复用与空间复用相结合。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种MIMO光通信方法，该方法包括：

将要发送的传输信号调制至具有不同频谱特性的光载波上，生成光调制信号并发射。

一种MIMO光通信方法，该方法包括：

接收光调制信号，利用MIMO光通信系统的信道传输矩阵，复原出传输信号。

进行所述复原之前，还包括：通过信号接收测试建立所述信道传输矩阵。

一种MIMO光通信装置，作为光信号发射端；所述装置包括n个光发射器以及与所述n个光发射器连接的光强调制模块；其中，

各光发射器所发射的光具有不同的频谱特性；

所述光强调制模块用于将传输信号调制至各光发射器所发射的光载波上，生成光调制信号；

所述n为大于1的整数。

所述n个光发射器为n个输出波长各不相同的窄带光源。

所述光发射器为表面附着有滤光层的宽带光源，各宽带光源的滤光层所透射光的波长不同。

一种MIMO光通信装置，作为光信号接收端；所述装置包括m个相互之间具有不同频谱特性的光检测器以及与所述m个光检测器连接的信号处理单元；其中，

所述信号处理单元用于根据所述光检测器所探测到的光调制信号，利用MIMO光通信系统的信道传输矩阵，复原出传输信号；

所述m为大于1的整数。

所述m个相互之间具有不同频谱特性的光检测器通过在m个相同的光探测器的接收端表面分别设置可透射不同波长的光的滤光层实现。

一种MIMO光通信系统，所述系统包括光信号发射端和光信号接收端；其中，

所述光信号发射端，用于将要发送的传输信号调制至具有不同频谱特性的光载波上，生成光调制信号并发射；

所述光信号接收端，用于接收光调制信号，利用MIMO光通信系统的信道传输矩阵，复原出传输信号。

所述光信号发射端包括n个光发射器以及与所述n个光发射器连接的光强调制模块；其中，

各光发射器所发射的光具有不同的频谱特性；

所述光强调制模块用于将传输信号调制至各光发射器所发射的光载波上，生成光调制信号；

所述光信号接收端包括m个相互之间具有不同频谱特性的光检测器以及与所述m个光检测器连接的信号处理单元；其中，

所述信号处理单元用于根据所述光检测器所探测到的光调制信号，利用MIMO光通信系统的信道传输矩阵，复原出传输信号；

所述n、m均为大于1的整数。

本发明实现了波分复用与空间复用相结合。

附图说明

图1为本发明MIMO光通信系统的原理示意图；

图2为本发明实施例中MIMO光通信系统的结构示意图；