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。
光接收机作为室内可见光通信系统的重要组成部分,其接收角度的不同将会影响系统的性能。传统可见光通信系统采用的是垂直光接收机,其室内角落的信噪比(SNR)较低,信噪比峰-谷值较大。为了降低SNR峰-谷值,提高SNR在室内分布的均匀性,本文提出并设计了基于遗传算法的倾斜式光接收机。数值分析结果表明,采用倾斜式接收机的可见光通信系统,SNR的分布更加均匀。在12 W单个LED光源的系统中,SNR的峰-谷值改善了4.98 d B。在总功率为12 W的四个LED光源的系统中,SNR的峰-谷值改善了2.51 d B。由此可见,在可见光通信系统中,采用倾斜式光接收机可以改善系统的性能。
