[发明专利]一种可见光通信系统功率优化的方法

权利要求书

1.一种可见光通信系统功率优化的方法，其特征在于，是利用改进的蚁群算法，对可见光通信系统进行功率优化，包括如下步骤：

1)完成可见光通信功率模型转化：通过寻找一组功率调节因子，实现接收机光功率平均化；包括：

(1)根据可见光通信功率模型，依据如下公式对室内可见光通信系统进行搭建：

其中，M_lamp是LED阵列的数量，A_m为每个LED阵列所对应的功率调节因子，P_m是LED阵列的发射功率；p′_s(R_n)是单一接收机接收到的光功率；H_los(0；S_m,R)为视距链路的信道直流增益，S_m代表发射机，R代表接收机；

而每个LED阵列是由N_LED个LED灯珠组成的，所以公式(1)由公式(2)表示：

其中，N_LED代表LED灯珠的数量；

设每组LED阵列对单一接收机的光照度为E_m，功率调节因子调节光照度的公式如下：

其中，E′_s(R_n)为发射机对其作用产生的光照度之和，E_m为每组LED阵列对单一接收机的光照度，S_l代表发射机，R代表接收机

2)进行目标函数设计：将接收机阵列整体的光功率作为优化目标进行目标函数设计，得到：

其中，F_a为目标函数；maxP_r(R_mn)和minP_r(R_mn)分别为接收机阵列中接收机接收到的光信号光功率的最大值与最小值；

3)利用蚁群算法对功率调节因子进行寻优：以一个5×5×10的长方体外表面作为蚂蚁寻优模型，将传统一维路径寻优问题转化为三维，将16个节点均匀分布于长方体的四个侧面上，将蚂蚁分为两组，从坐标原点(0)出发，从两个方向进行路径寻优，并最终收敛至同一个终点(c)处；初始各节点上信息量相等，任一蚂蚁从当前线段(L_m)上的任一节点爬行至下一线段(L_m+1)上任一节点的时间相等，与节点间距离无关；因此蚂蚁同时从坐标原点(0)出发，同时到达终点(c)处，完成一次对功率调节因子的寻优；

4)若当前目标函数值Fa满足Fa≤0.36，则判定当前功率调节因子已达到最优，结束寻优过程。