室内可见光通信LED布局研究与性能分析

发光二极管(LED)的布局对于维持接收平面上光功率分布的稳定起着重要的作用,针对现有矩形LED布局接收功率分布存在盲区,影响可见光通信系统的性能的问题,文章根据照度均方差最小原则,设计了一种LED的圆形布局方案。通过对接收光功率分布、信噪比的分布进行仿真,研究了圆形布局和矩形布局方案。结果表明,在LED数量相同的情况下,非视距链路接收的功率分布优于视距链路的接收功率分布,但墙面反射降低了信噪比降。同时,圆形布局增强了房间角落处的接收功率,且圆形布局的信噪比波动小于矩形布局。文章的结果为室内可见光通信系统光源布局的研究提供了一种新的思路,同时为未来室内可见光通信链路的建立提供参考。

可见光LED通信研究进展

可见光LED通信兼顾照明与通信,具有高效、节能等优点,受到了人们的广泛重视。本文从阐述LED发光原理出发,介绍了可见光LED通信研究进展,分析了通信系统中部分关键技术。针对白光LED通信在室内的应用,对LED光源布局和可见光定位进行了讨论,以及几种常见可见光异构组网方案,最后对可见光通信未来的发展方向进行了展望。

可见光通信中LED阵列的优化配置算法研究

针对可见光通信中光源优化布局的局限性,提出了一种具有普适性的光源布局优化配置算法.仿真结果表明:利用该算法求解出的光源布局,不仅可以使得房间内的平均面积谱效率达到最大,光照度水平在400 lx^1 500 lx,而且光分布均匀,可以满足人们对照明的需求,因此,该算法可以作为一种普适的求解光源布局的优化算法.

基于遗传算法的室内照度光场分布及性能分析

针对典型光源布局下光照均匀度不符合国家照度标准的问题,构建了8 m×5 m×3 m的教室模型和5 m×3 m×4 m的寝室模型,提出了以优化照度均匀度为目标的LED(发光二极管)光源布局,研究了接收面的照度光场的分布。利用遗传算法分别优化两种模型下的光源布局,实现照度均匀度最优的LED光源布局方案。结果表明,优化后的高校教室模型照度均匀度为0.73;高校寝室模型0.85 m(下铺)的照度均匀度为0.79,2.0 m(上铺)的照度均匀度为0.61,后者的照度均匀度不符合要求。通过不断改变接收高度,发现上铺高度在1.4 m时,其照度均匀度为0.71,满足照度标准要求。

一种改进的可见光通信系统SNR均匀性优化方法

在多用户室内可见光通信系统中,保证分布于室内不同位置的多个用户获得相近的通信质量,即改善室内信噪比(signal to noise ratio,SNR)分布均匀性是当前可见光通信领域的研究热点。分析了当前方案的不足,并从2个方面对其进行改进,针对布局提出在天花板中心处增加一个发光二极管(light emitting diode,LED),在此基础上,根据LED位置,引入遗传算法对每个LED的功率进行优化分配。结果表明,改进后SNR波动幅度由2.52 d B减小到0.49 d B,同时,方差由0.38 d B降低到0.02 d B,SNR分布均匀性得到明显改善。此外,还将系统中的单个LED换成LED阵列,说明改进方法对于使用大功率的LED阵列的系统,同样能够明显改善其SNR均匀性。