室内可见光通信接收机视场角选择与LED分布优化

采用光线追踪方法分析4-LED阵列分布结构下室内可见光通信(VLC)系统的漫射传输特性,发现接收机聚光器视场角(FOV)可以通过对光学增益和捕获有效入射光通量的选择影响接收信噪比(SNR)。通过Matlab数值计算,讨论LED阵列结构对平均接收SNR的影响及接收机视场角与接收SNR的选择性关系。研究结果表明,存在一种4-LED阵列优化结构满足最大平均接收SNR条件的最佳覆盖;以此结构为基础,分析数据传输速率为100 Mb/s时的系统传输性能,接收机复合抛物面透镜FOV从90°减至43°时,平均接收WTBX〗SNR从15.6dB增大至22.5dB,信号覆盖质量最佳;当提高数据传输速率,则满足最优接收SNR的FOV相应减小,并且存在全覆盖优化视场角范围(34.3°,43°)。