[发明专利]一种室内可见光通信系统复杂信道冲激响应的计算方法

权利要求书

1.一种室内可见光通信系统复杂信道冲激响应的计算方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)将LED光源的辐射区域在立体角的层面上进行均匀划分；并且在每个划分好的立体角元发射光线；

2)通过被遮挡光线的方向信息，计算出障碍物遮挡住光源辐射区域的立体角大小，从而可以估计出障碍物所在平面的平面系数，最后得到障碍物的点云模型；运用Jarvis步进法简化模型，求解障碍物点云的凸包模型；

3)将障碍物凸包与光子碰撞模型相结合，得到判定光线是否被障碍物遮挡的矩函数；将矩函数与信道冲激响应的递归算法相结合，得到复杂室内可见光信道冲击响应的计算方法。

2.根据权利要求1所述的一种室内可见光通信系统复杂信道冲激响应的计算方法，其特征在于，所述步骤1)中，对LED光源辐射区域在立体角上的均匀划分如下：

LED光源的辐射区域的立体角大小为2π，将其视为一个半径为r₁的半球并将球心放在球坐标系(θ，φ，r)的原点，则球面上任意一块区域S所对应的立体角大小为：

在垂直于xoy面和平行于xoy面的方向上各取极小步长dR,dL,则球面上第i个立体角元所对应区域两条边的长度分别为Δθ,Δφ；LED光源辐射区域可划分为：

θ_i＝0+iΔθ (2)

φ_i＝0+iΔφ (3)

Δθ＝dR (4)

3.根据权利要求2所述的一种室内可见光通信系统复杂信道冲激响应的计算方法，其特征在于，所述步骤2)中，障碍物遮挡住光源辐射区域的立体角计算方法如下：

2a)障碍物被建模为二维任意图形，其所在平面的表达式为：

Ax+By+Cz+D＝0 (6)

其中，A、B、C、D为障碍物所在平面的系数；

在接收端，未接收到的第j条光线的集合表示为：

{(V_xj,V_yj,V_zj)}(7)

V_xj＝cos(φ_j)sin(θ_j) (8)

V_yj＝sin(φ_j)sin(θ_j) (9)

V_zj＝-cos(θ_j) (10)

2b)若在LED光源处发射的光线数量为M，在接收端接收到的光线数量为N，则光源被障碍物遮挡区域的立体角可以表示为：