[发明专利]一种基于哈特莱变换的可见光通信空间调制方法及系统

摘要

本发明涉及一种基于哈特莱变换的可见光通信空间调制方法及其实现系统，本发明采用离散哈特莱变换替换OFDM中的离散傅里叶变换，在保证IDHT输入信号为实数的前提下，得到实数的输出信号，此时的输出信号仍然是双极性的，然后引入空间调制思想，将正值实数信号加在一个灯上，将负值实数信号的相反值加在另一个灯上，这样，不使用Hermitian矩阵，也不用加入直流偏置，解决了复数双极性信号无法直接用于可见光信号传输的问题。 1

主权项

1.一种基于哈特莱变换的可见光通信空间调制方法,采用2N个发射端和2N个接收端传输N路数据，其特征在于，具体步骤包括：(1)发射端发射的信号比特流u经过MPAM调制后得到双极性实数信号xH；MPAM调制是指多电平幅度调制MPAM；(2)双极性实数信号xH经过IDHT变换后得到实数值信号xT；IDHT变换是指离散哈特莱逆变换；(3)并串转换：将步骤(2)得到的实数值信号xT转换成串行数据xk；(4)将串行数据xk分为N路数据，包括x1,x2,...xN；(5)对N路数据x₁,x₂,...x_N分别进行判决，判决方法为：x_i≥0时，x_i<0时，1≤i≤N，得到单极性实数值信号(6)将单极性实数值信号分别加载到2N个LED上，每路的两个LED在同一时刻始终分别有一个亮，一个灭；LED是指发射端发光二极管；(7)经过2N*2N MIMO信道矩阵H后，PD1,PD2,…PD2N分别得到接收值y1,y2,y3,y4,...y2N‑1,y2N，信道矩阵H如式(Ⅰ)所示：PD是指接收端光电二极管；式(Ⅰ)中，0≤ψ_r≤Ψ_c时，ψ_r>Ψ_c时，h_r,t＝0；1≤r≤2N，1≤t≤2N，m称为朗伯辐射序数，其值与光源半功率强度角有关，具体关系为Φ_1/2为半功率角；d_r,t代表接收端r和发射端t之间的距离；A_r为接收探测面积；φ_t为发射角；ψ_r为接收角；Ψ_c为FOV，FOV是指视场角度；T_s(ψ_r)为光滤波器增益；(8)对接收值y₁,y₂,y₃,y₄,...y_2N‑1,y_2N进行解调，采用Zero‑forcing或者最大先验概率检测得到解调信号(9)串并转换，将串行数据转换成并行数据，作为哈特莱变换的OFDM的输入数据(10)经过DHT变换为(11)对DHT输出信号进行MPAM解调得到比特流。