室内可见光LED信道特性研究
2011-08-04谭家杰邹常青
谭家杰,邹常青
(衡阳师范学院 物理与电子信息科学系,湖南 衡阳421008)
0 引言
可见光通信(VLC,Visible Light Communication)是随着LED技术的兴起而产生的新技术。对于室内白光LED照明通信来说,信道特性依赖于光线在反射面的反射特性和空间传输路径,因此研究者主要关心的是接收器所接收信号的总功率分布空间分布以及时间分布。目前在可见光通信信道时域特性方面,大部分都是借鉴无线通信的模型。田怡根据IEEE802.20信道模型得到信道的时域、频域特性[1]。吕锋用软件仿真了物理上行信道[2]。在可见光信道方面,张立等利用室内信道模型对室内无线光通信的多径效应进行了分析[3]。Komine和Grubor采用递归方法对信道特性进行了研究[4-6]。这里提出了采用简化的光线追迹法来研究信道的特性。
1 多LED通信系统及照明布局
建立如图1所示的坐标系,四个LED灯具A、B、C、D组成多发射通信系统,它们的中心坐标为:A (1.5, 1.5, 3.0),B (4.5, 1.5, 3.0),C (4.5, 4.5, 3.0),D (1.5, 4.5, 3.0)。

图1 室内多LED通信系统组成
接收器位于接收平面内组成下行通信链路。为研究通信系统的信道特性,假设天花板、墙面和地板的反射率为固定值,分别为0.8、0.5和0.2。LED灯具采用方形结构,采用LUXEON LED,只需100个LED便能够提供足够的照明,每个LED灯具采用25个LED组成5×5方形阵列,灯具的LED间距为 0.25d= m。该布设符合照度均匀性要求,且接收平面内最大照度为1464 lux,最小照度为350 lux,满足ISO国际标准组织的室内照明300~1500 lux要求[4]。
2 信道特性计算方法
信道的脉冲响应一般表达式表示为:

Si代表第i个发射器,相应的R为接收器,式(1)的第一部分是直射信道的脉冲响应,第二部分则是漫反射信道的脉冲响应。……
