[发明专利]可见光通信中抗多径效应的均衡方法及相关装置

说明书

本申请实施例公开了可见光通信中抗多径效应的均衡技术。在一种可见光通信中抗多径效应的均衡方法中，包括获取由多个光源发送的定位信息和通信数据；根据所述定位信息，计算得到所述接收机的位置信息；根据所述接收机的位置信息和各光源位置，对接收到的通信数据进行均衡处理，得到均衡后的通信数据。相较于现有技术，本申请提供的方案中，采用定位信息确定接收机位置，进而根据由定位信息计算得到的接收机位置，并依据接收机位置和光源位置实现信道估计和均衡，以对抗多径效应对通信信号的影响。

技术领域

本申请涉及可见光通信领域，更具体地说，涉及可见光通信中抗多径效应的均衡技术。

背景技术

可见光通信技术为近年来兴起的全新无线通信技术，在光源进行照明的同时，融入了通信功能，可以使光源既可以实现照明功能，也可以实现通信功能。可见光通信技术以荧光灯或发光二极管等发出的可见光作为信息载体，无需光纤等有线信道的传输介质，可在空气中直接传输光信号以进行数据传输。

以室内可见光通信为例，请参见图1a，室内可见光通信系统有多个光源，不同光源发出的、相同的通信数据光信号，会经视距(LOS)链路和非视距(NLOS)链路一起进入接收机，从而产生多径效应：由于经不同链路的信号分量到达接收机的时间不同，各信号分量会进行非相干叠加而造成干扰。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供可见光通信中抗多径效应的均衡方法及相关装置，以减轻多径效应造成的干扰问题。

为实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一方面，本申请的实施例提供一种可见光通信中抗多径效应的均衡方法，应用于接收机，上述均衡方法利用由定位信息得到的接收机位置来进行信道估计和均衡，以对抗多径效应对通信信号的影响。更具体的，接收机可获取由多个光源发送的定位信息和通信数据；根据上述定位信息，计算得到上述接收机的位置信息；根据上述接收机的位置信息和各光源位置，对接收到的通信数据进行均衡处理，得到均衡后的通信数据。之后，可对上述均衡后的通信数据进行解调，得到解调后的通信数据，并送往信宿。其中，上述光源位置携带于上述定位信息中或者为接收机所已知。而接收机的位置信息可根据上述定位信息采用定位算法计算得出。本申请提供的方案中，将可见光通信功能和可见光定位功能协同，采用定位信息确定接收机位置，进而根据由定位信息计算得到的接收机位置，并依据接收机位置和光源位置实现信道估计和均衡，以对抗多径效应对通信信号的影响。

在一个可能的设计中，上述“根据上述接收机的位置信息和各光源位置，对接收到的通信数据进行均衡处理”可进一步包括：根据上述接收机的位置信息和各光源位置，确定目标均衡器系数；采用上述目标均衡器系数对上述接收到的通信数据进行均衡处理。其中，目标均衡器系数可通过实时计算确定。更具体的，目标均衡器系数可通过如下方式确定：根据上述接收机的位置信息和各光源位置，估算各视距LOS链路的时域冲激响应；将所有LOS链路的时域冲激响应相加，得到总LOS时域冲激响应h_LOS(t)；对上述h_LOS(t)进行傅立叶变换，得到总LOS频域传递函数H_LOS(f)；对上述H_LOS(f)进行取反处理，得到时域均衡器系数对应的频域传递函数H_EQ(f)；根据上述H_EQ(f)计算得到上述目标均衡器系数。需要说明的是，接收机收到的通信数据光信号是来自每个光源的LOS分量和NLOS分量的总和，并且，LOS分量占主导地位。由于可见光通信系统是强度调制直接检测系统，因此若接收机位置和各光源位置已知，就能计算出只包含LOS分量的多径信道时域冲激响应h_LOS(t)或者频域传递函数H_LOS(f)，统称为估算直射型信道函数。而在LOS分量占主导地位的情况下，上述直射型信道函数可作为多径信道的信道估计结果。在本实施例中，可避免使用复杂的自适应算法来做信道估计，采用更为直接的方法来进行信道估计。