【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可见光通信与定位，特别是涉及一种可见光系统的los信道估计方法。
技术介绍
1、随着无线通信的发展，人们对通信的需求也越来越高，已经遍布在各个行业之中，例如军事、医疗、物流等，这使得无线通信系统需要提供更大的吞吐量和更高的数据传输速率。要做到这一点，第一步就是找出信号所经过信道的特性，这个过程被称为信道估计。因此，信道估计成为学术界和工业界的一个热门研究内容。
2、在可见光系统中，通信状态信息(csi)在特定子载波上的信道估计对于通信是足够的，然而csi是由los-nlos组成的，并且定位性能受nlos影响显著，特别是当环境具有高反射率或接收器靠近反射器时。由于几何约束，nlos分量比los分量具有更大的路径延迟，因此可以在较宽的带宽上来估计csi可以提高信道脉冲响应的时间分辨率，从而可以在时域上减轻nlos信道对los信道的影响。然而，这种方法有几个方面需要考虑。首先，当路径延迟不是采样时间的整数倍时，由于采样偏移会导致信道抽头内存在潜在的能量泄露，因此在进行los信道估计时，采样偏移对信道抽头的影响是需要考虑的；此外，由于空子载波(包括直流、分配给其他led进行复用的子载波以及保护带中的子载波)的csi无法估计，会导致信道抽头产生额外的偏置，进一步研究零子载波对los信道估计的影响也应该被考虑。因此，找到一种解决上述问题的los信道估计方法尤为重要。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足之处，本专利技术对多led-多pd的dco-ofdm通信系
2、本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种可见光系统的los信道估计方法，包括：
3、将原本用于通信的信道状态信息估计值用于估计每个led-pd链路之间的los幅度，建立物理信道模型，对物理信道模型h(t)作反傅里叶变换，分析采样偏移量、采样率和空子载波对los信道估计的影响。
4、所述的建立物理信道模型包括：
5、定义物理信道模型h(t)，将可见光系统中pd和led之间的物理信道h(t)由视距和非视距共同组成表示，其表达式为：
6、h(t)＝ηδ(t-τ)+hd(t)*δ(t-τd)
7、式中，第一项是los信道贡献，第二项是nlos信道贡献，τ是los信道贡献的延迟，τd是nlos信道贡献的延迟，δ(t)是狄拉克函数，η是los信道系数，由led的辐射方向和pd的有效面积决定；
8、对物理信道模型h(t)作反傅里叶变换包括：
9、将los路径延迟τ表示为τ＝(d+ò)ts，其中，ts为采样时间，d是一个非负整数，ò∈(0,1)；将nols路径延迟τd表示为τd＝(d+dδ+ξ)ts，其中，dδ是一个非负整数，ξ∈(0,1)；
10、各通道抽头在频域的信道矢量h的反傅里叶变换表达式为：
11、
12、式中，hd为hd(f)的频率向量，向量函数表达式为：
13、
14、所述的采样偏移量和采样率对los信道估计的影响包括：
15、导致nlos分量的能量泄露到其他抽头中，从而产生偏置，然而大多数的能量保存在第dδ个抽头附近，通过提高采样率以获得较大的dδ来减轻能量泄露；
16、所述的空子载波对los信道估计的影响，包括：
17、子载波的排列使得led有一组以s0为索引的空子载波，则对于k∈s0，无法估计h[k]，并且这些缺失值进一步导致idft{h}中的偏差，将这些子载波的csi设为0，即，对于k∈s0有h[k]＝0，则在第一次抽头中会引入偏置，这促使在所有led的所有子载波上发送前导码以减少空子载波的影响。
18、所述的建立物理信道模型还包括对los信道系数η建模：
19、当信道被定义为pd输出电流与led驱动电流之比时，η表达式为：
20、
21、式中，αr为pd是响应度，αt为led的p-i调制转换系数，γ为朗伯阶，ar为pd的有效面积，v为led与pd之间的距离，φ为辐射角，θ为入射角，tf(θ)为滤光片的透射系数，gc(θ)为聚光器的增益，表示只有当0≤θ≤θfov和0≤φ≤φfov时，pd才能检测到光。
22、所述的建立物理信道模型还包括分析物理信道模型h(t)和nlos信道贡献中的hd(t)：
23、对于nlos信道，由于因果约束，hd(t)可表示为：
24、hd(t)＝0 for t＜0
25、hd(t)的尾部呈指数衰减，认为h(t)具有有限支撑；
26、考虑到房间内环境物体的运动相对缓慢，只要接收机的位姿固定，h(t)看作是时不变的。
27、所述的通过提高采样率以获得较大的dδ来减轻能量泄露的具体分析如下：
28、当los信道存在时，idft{h}的最大抽头与los信道有关，因为los信道贡献的大小通常大于nlos通道贡献的大小，所以idft{h}的最大抽头的大小被认为是估计η的值；
29、导致nlos分量的能量泄露到其他抽头中，从而产生偏置，然而大多数的能量保存在第dδ个抽头附近；
30、因此，通过提高采样率以获得较大的dδ来减轻能量泄露。
31、本专利技术的有益效果是：本方法能解决在信道估计中由于采样偏移导致的能量泄露，能够减轻空子载波对信道估计的影响。
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1.一种可见光系统的LOS信道估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种可见光系统的LOS信道估计方法，其特征在于：所述的建立物理信道模型还包括对LOS信道系数η建模：
3.根据权利要求1所述的一种可见光系统的LOS信道估计方法，其特征在于：所述的建立物理信道模型还包括分析物理信道模型h(t)和NLOS信道贡献中的hD(t)：
4.根据权利要求1所述的一种可见光系统的LOS信道估计方法，其特征在于：所述的通过提高采样率以获得较大的dΔ来减轻能量泄露的具体分析如下：
【技术特征摘要】
1.一种可见光系统的los信道估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种可见光系统的los信道估计方法，其特征在于：所述的建立物理信道模型还包括对los信道系数η建模：
3.根据权利要求1所述的一种可见光系统的los信道...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱婧，贺鹏飞，沈胜强，蒋后日，张艳娟，朱涛，
申请(专利权)人：徐州智谷光频产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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