[发明专利]一种基于视频的光空间多址无线通信的方法

说明书

本发明提供一种基于视频的光空间多址无线通信的方法，以光信号成像为基础，通过光信号的成像位置区分不同的用户，通过对光信号的视频采集，判定不同用户所发送的信息，实现了多个光信号源的同时接入，充分利用了空间信道资源，提高了信道利用率。

技术领域

本发明属于光无线通信技术领域，具体涉及一种基于视频的光空间多址无线通信的方法。

背景技术

光无线通信技术分为可见光通信和不可见光通信，典型的光无线通信如：LED室内可见光通信和红外通信。目前室内无线可见光通信能满足要求的最好选择就是LED白光通信。LED发光具有长寿命，高湿度容忍度，低功耗，以及最小热源光的特点，比现有的白炽灯发光要好，LED被用于全彩显示，交通信号，以及其他许多照明方式。当今，基于InGaN的高效蓝绿LED光，通过混合三原色(红色，绿色和蓝色)，可以产生白光。这种白色LED被认为是未来光技术的一个有力候选者，和传统的照明方式相比，LED混合三原色白光有更低的功耗，更低的电压以及更长的寿命。

然而，现有的光无线通信（无论是LED混合三原色白光通信还是红外通信）只能实现简单的点对点和广播式通信，即不能实现多用户同时通信（多用户不能同时发出信息，），光信道利用率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视频的光空间多址无线通信的方法，能够实现多个光信号源同时接入，即就是把处于不同地点的多个用户同时发出的信息接入一个或多个公共传输媒质，实现多用户之间的同时通信，可以充分利用空间资源，大大提高信道的利用率。

本发明的核心原理：以光信号成像为基础，通过采集不同空间位置光信号的视频，识别视频中不同光信号空间成像的位置，区分不同的用户，通过对光信号的视频采集，比较视频序列点光源图像的变化，判定不同用户所发送的信息实现同时接收多个光信息。

基于上述原理，本发明基于视频的光空间多址无线通信的方法，包括：

（1）发射端，空间分布的多个用户同时发送光信号；

（2）接收端，通过一个或多个成像装置，得到多个用户光信号的视频信息，并进行存储；

（3）识别视频中不同光信号空间成像的位置，区分不同的用户，通过对光信号的视频采集，比较视频序列点光源图像的变化，判定不同用户所发送的信息。

在上述技术方案中，所述步骤（1）包括空间分布的多个用户发送的信息，通过信源信道编码，经过调制，将信息转化为光信号。

在一种实施方式中，当运动光源轨迹有交叉或重合时，为了唯一标识用户的身份信息，所述步骤（1）在用户发送的信息中插入用户唯一的身份标识伪随机码，经编码和调制后，送入光发射端进行发射。

在一种实施方式中，所述步骤（2）通过一个或多个成像装置对接收光信号的成像进行视频采集，得到多个用户光信号的视频信息，并进行存储。

基于上述两种实施方式，所述步骤（3）对于运动光源的多用户区分时，对接收光信号的成像进行视频采集，通过跟踪视频图像点光源的轨迹来区分不同用户；在此基础上有两种情况：（1）对于静止光源的多用户区分时，对接收光信号的成像进行视频采集，通过光信号的位置来区分不同用户。（2）对于运动光源轨迹有重合和交叉的多用户区分时，在译码时通过伪随机码相关运算区分得到不同用户的身份信息。

本发明还提供一种基于视频的光空间多址无线通信的方法，包括如下步骤：

（1）信号发射处理：

A、空间分布的多个用户同时发送光信号，当用户静止或用户运动的轨迹无交叉或重合时，通过信源编码经过调制，将信息转化为光信号；

B、空间分布的多个用户同时发送光信号，运动光源轨迹有交叉或重合时，在用户发送的信息中插入用户唯一的身份标识，经编码和调制后，送入光发射端进行发射；