CN115549805B 基于搭载poe的vlc系统的自适应均衡方法及vlc接收器 （南昌大学）

US2017163353A1,2017.06.08基于搭载POE的VLC系统的自适应均衡方法本发明提供一种基于搭载POE的VLC系统的收信号在以太网信道及可见光信道传输的平均噪声平均功率计算平均信噪比；通过变步长LMS变步长更新函数对最佳权系数迭代公式进行迭本发明中的基于搭载POE的VLC系统的自适应均衡方法及VLC接收器，通过引入信噪比函数对可变步长LMS算法进行迭代更新，使得更新后的均2获取接收信号，所述接收信号由电信号在以太网信道以及可见光信道中传输后生成，对应所述已知序列以及所述实际信号的误差信号，通过变步长LMS算法对应所述已知序列以及所述实际信号的误差信号建立均衡器系数的最佳权系数迭(n+1)=w(n)+2u(n)e(n)x(n)根据所述平均信噪比建立可变步长更新函数，并根据所述可变步长μ(n)=εμ(n_1)+F(n)若是，则输出迭代更新后的均衡器最佳权系数，所述均衡器收信号在所述以太网信道及所述可见光信道传获取所述接收信号在所述以太网信道及所述可见光信道中的整体所述整体信道传输函数计算得到所述接收信号收信号在所述以太网信道及所述可见光信道中的整体根据所述以太网信道的传输特性建立以太网总传输特性函数，以及根根据所述以太网信道的传输特性以及所述可见光信道的频域建立对应所述以太网信cablevlc为VLC发射机前置放大器电压增益，α为LED驱动器的转换系数，β为LED模型光增益转换系led3获取已知序列及实际信号，所述已知序列及所述实际信号经搭载POE的V对应所述已知序列的接收序列及对应所述实际信号的接收序列；将对应所述已知序列的接收序列输入均衡器后得到所述已知序列的均衡器输出信号，对所述已知序列的均衡器输出信号及所述已知序列作差得到对应所述已知序列的误差信将对应所述实际信号的接收序列输入均衡器后得到所述实际信号的均衡器输出信号新函数包括指数衰减项及根据所述平均信噪比建立的信噪比函数项，εμ(n_1)为指数衰减根据指数衰减项对所述已知序列的最佳权系数迭代公式进行初获取均衡器接收的输入信号，根据所述均衡器最佳权系数对所述输入信号进行处理，均衡器系数更新模块，用于通过变步长LMS算法建立均衡器系数的最佳权系数迭代公LMS算法对应所述已知序列以及所述实际信号的误差信号建立均衡器系数的最佳权系数迭(n+1)=w(n)+2u(n)e(n)x(n)4μ(n)=εμ(n_1)十F(n)第一执行模块，用于若所述最佳权系数迭代公式收敛，则输5其中，通过以太网线缆集成数据通信和电源双重功能的以太网供电(PowerOver且因搭载POE的VLC系统的环境因素复杂多变，现有的均衡方法多只考虑单一环境因素考[0005]基于此，本发明的目的是提供一种基于搭载POE的VLC系统的自适应均衡方法及[0007]获取接收信号，接收信号由电信号在以太网信道以及可[0008]通过变步长LMS算法建立均衡器系数的最佳权系数迭代公式，根据平均信噪比建6[0012]进一步的，获取接收信号在以太网信道及可见光信道传输的平均功率的步骤包[0016]根据以太网信道的传输特性以及可见光信道的频域建立对应以太网信道及可见hp[0020]进一步的，通过变步长LMS算法建立均衡器系数的最佳权系数迭代公式的步骤包知序列以及实际信号的误差信号建立均衡器系数的知序列的均衡器输出信号及已知序列作差得到对应[0025]将对应实际信号的接收序列输入均衡器后得到实际信号的均衡器输出信号和判7信道整体接收的噪声平均功率，根据接收信号的平均功率及噪声平均功率计算平均信噪[0036]均衡器系数更新模块，用于通过变步长LMS算法建立均衡器系数的最佳权系数迭8[0049]本发明通过对搭载POE的VLC系统涉及的以太网有线信道和可见光通信无线信道发明中的技术方案主要包括三大模块实现自[0054]搭载POE的VLC系统涉及以太网有线信道和可见光通信无分别是VLC发射器到PSE供电设备间的Cat5电缆链路和到VLC接收器的VLC链路。POE_VLC整[0055]在本发明实施例中，VLC接收器模块中自适应均衡是通过设计的自适应均衡器对搭载POE的VLC系统进行自适应均衡。自适应均衡器是基于自适应均衡算法的均衡器装置，9[0075]为VLC发射机前置放大hpia为低噪声放大器热噪声电压的方差。[0088]针对训练和判决两个阶段的误差信号通过变步长LMS算法建立的均衡器系数的最[0089](n+1)=w(n)+2u(n)e(n)x(n)[0091]其中x(n)为由搭载POE的VLC系统接收到的接收信号xr(f)经过傅里叶逆变换后的[0092]变步长LMS算法的收敛速度与稳态误差之间存在矛盾，提出可变步长算法的目的就是在误差较大时使用大的步长因子μ(n)加快算法的收敛速度，随着算法迭代次数的增信噪比的一次函数，表示为F(n)=YWR(n)包括训练阶段和判决阶段两个阶段的迭代次数之和，预设误码率BER主要是取得一个误码[0101]在训练阶段时，判断算法迭代更新的过程中系统误码率BER是否小于预设误码率信道和可见光信道的整体系统的平均信噪比，再通过变步长LMS算法对均衡性系数进行迭[0113]集中器增益d为VLC的发射端与接收端距为低噪声放大器热噪声电压的方差。及实际信号的误差信号建立均衡器系数的最以太网线缆损耗和室内可见光通信动态信道的自适[0143]i(n)=[a,()a(0),…au(),b,(),[0144](n+1)=w(n)+2u(n)e(n)x(n)[0147]LMS算法的收敛速度与稳态误差之间存在矛盾，提出可变步长算法的目的就是在高信噪比情况下，选择的大步长不0<ε<1会造成额外的误码或者是大步长引起的误码不代次数包括训练阶段和判决阶段两个阶段的迭代次数之和，预设误码率BER主要是取得一信道和可见光信道的整体系统的平均信噪比，再通过变步长LMS算法对均衡性系数进行迭[0170]均衡器系数更新模块，用于通过变步长LMS算法建立均衡器系数的最佳权系数迭[0177]根据所述以太网信道的传输特性以及所述可见光信道的频域建立对应所述以太hp差信号，通过变步长LMS算法对应所述已知序列以及所述实际信号的误差信号建立均衡器经搭载POE的VLC系统后得到对应所述已知序列的接收序列及对应所述实际信号的接收序数项对所述实际信号的最佳权系数迭代公式[0195]上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相被处理器执行时实现如上述实施例中的搭载POE的VLC系统自适应器上并可在