1.一种基于OFDM的可见光通信与定位一体化方法,其特征在于,包括:获取由LED阵列发出的光信号转换来的接收信号;
对接收信号进行快速傅里叶变换和频域均衡得到均衡信号,根据均衡信号计算比例因子估计值,根据比例因子估计值计算得到OFDM中子载波的判决量从而判决出发送的信号,完成可见光通信;
对接收信号进行计算得到平均接收光强,将平均接收光强输入预设的定位模型得到接收机中心位置坐标,完成定位;
第i个子载波的频域信号为传输的调制符号,i≠1;
所述光信号通过以下方法得到:
获取OFDM中子载波上的频域信号并对其进行快速傅里叶变换得到时域信号,对时域信号进行非负性处理得到非负性信号,将非负性信号乘以比例因子后输入LED阵列,得到光信号;
所述OFDM中第1个子载波上的频域信号通过以下方法得到:Q1=1+j
其中,Q1为第1个子载波上的频域信号,j为虚数单位;
所述比例因子通过以下方法得到:
其中,α是比例因子,N是OFDM中子载波的数目,PT是目标平均光强,dk是非负性信号;
对接收信号进行快速傅里叶变换和频域均衡得到均衡信号:对接收信号进行快速傅里叶变换产生接收端的频域信号,对接收端的频域信号进行频域均衡得到均衡信号:(m)
其中,Wi 是第m个光电检测器件对应的均衡信号, 是第m个光电检测器件对应的频域信号, 是第i个子载波上光源至第m个光电检测器件的信道增益;根据均衡信号计算比例因子估计值:(m)
其中,是比例因子估计值,NR是光电检测器件的数目,Re(W1 )是第m个光电检测器件(m)中第1个子载波对应的均衡信号的实数部分,Im(W1 )是第m个光电检测器件中第1个子载波对应的均衡信号的虚数部分;
根据比例因子估计值计算得到子载波的判决量:(m)
其中,pi是子载波的判决量,NR是光电检测器件的数目,是比例因子估计值,Wi 是第m个光电检测器件对应的均衡信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于OFDM的可见光通信与定位一体化方法,其特征在于,对接收信号进行计算得到平均接收光强,采用M个时刻的接收信号进行平均接收光强的计算:其中,Pm是平均接收光强, 是第m个光电检测器件的第k个时刻的接收信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于OFDM的可见光通信与定位一体化方法,其特征在于,将平均接收光强输入预设的定位模型得到接收机中心位置坐标:通过平均接收光强分别计算出关于at‑1,bt‑1,ct‑1的梯度值,接收机中心位置坐标的更新方法如下:其中,第t‑1次循环后接收机中心位置坐标为(at‑1,bt‑1,ct‑1),第t次循环后接收机中心位置坐标为(at,bt,ct),st表示第t次循环的步长,当满足时,停止循环,ε是预设坐标精度,
是关于at‑1的梯度值, 是关于bt‑1的梯度值, 是关于ct‑1的梯度值。
4.一种基于OFDM的可见光通信与定位一体化系统,其特征在于,包括:接收信号获取模块:用于获取由LED阵列发出的光信号转换来的接收信号;
可见光通信模块:用于对接收信号进行快速傅里叶变换和频域均衡得到均衡信号,根据均衡信号计算比例因子估计值,根据比例因子估计值计算得到OFDM中子载波的判决量从而判决出发送的信号,完成可见光通信;
定位模块:用于对接收信号进行计算得到平均接收光强,将平均接收光强输入预设的定位模型得到接收机中心位置坐标,完成定位;
第i个子载波的频域信号为传输的调制符号,i≠1;
所述光信号通过以下方法得到:
获取OFDM中子载波上的频域信号并对其进行快速傅里叶变换得到时域信号,对时域信号进行非负性处理得到非负性信号,将非负性信号乘以比例因子后输入LED阵列,得到光信号;
所述OFDM中第1个子载波上的频域信号通过以下方法得到:Q1=1+j
其中,Q1为第1个子载波上的频域信号,j为虚数单位;
所述比例因子通过以下方法得到:
其中,α是比例因子,N是OFDM中子载波的数目,PT是目标平均光强,dk是非负性信号;
对接收信号进行快速傅里叶变换和频域均衡得到均衡信号:对接收信号进行快速傅里叶变换产生接收端的频域信号,对接收端的频域信号进行频域均衡得到均衡信号:(m)
其中,Wi 是第m个光电检测器件对应的均衡信号, 是第m个光电检测器件对应的频域信号, 是第i个子载波上光源至第m个光电检测器件的信道增益;根据均衡信号计算比例因子估计值:(m)
其中,是比例因子估计值,NR是光电检测器件的数目,Re(W1 )是第m个光电检测器件(m)中第1个子载波对应的均衡信号的实数部分,Im(W1 )是第m个光电检测器件中第1个子载波对应的均衡信号的虚数部分;
根据比例因子估计值计算得到子载波的判决量:(m)
其中,pi是子载波的判决量,NR是光电检测器件的数目,是比例因子估计值,Wi 是第m个光电检测器件对应的均衡信号。