室外可見光通信信道建模

李 鑫，郭心悅，徐伯慶

（上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海市現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200082）

室外可見光通信信道建模

李 鑫，郭心悅，徐伯慶

（上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海市現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200082）

提出一種室外可見光通信（V LC）信道模型，介紹了可見光在室外傳輸?shù)闹鄙渎窂侥Ｐ秃鸵淮畏瓷渎窂侥Ｐ?，分析了傳輸距離、發(fā)射機(jī)發(fā)射角和反射面位置對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的影響。采用控制變量法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，得到了在各參數(shù)不同時(shí)接收端直射功率和反射功率的比值。

室外可見光通信；一次反射；控制變量

0 引言

可見光通信系統(tǒng)[1]是基于發(fā)光二極管（LED）切換速度快的特點(diǎn)，把信號(hào)調(diào)制到LED光源上變成光信號(hào)進(jìn)行傳輸。與其它無線電通信技術(shù)相比，可見光通信系統(tǒng)具有對(duì)人眼安全、無需無線電頻譜許可證、保密性好和抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[2]。在通信系統(tǒng)中，信道特性會(huì)影響通信系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)，如調(diào)制、編碼技術(shù)的設(shè)計(jì)。目前，對(duì)可見光通信和信道模型的研究多在室內(nèi)環(huán)境下進(jìn)行[3～7]，而關(guān)于室外可見光通信信道模型的研究仍處于摸索階段。與室內(nèi)可見光通信相比，室外可見光通信傳輸距離更遠(yuǎn)，大氣環(huán)境更為復(fù)雜，多用于智能交通和近地傳輸?shù)葓龊稀１疚膶?duì)大氣環(huán)境下的可見光通信直射信道模型和一次反射信道模型進(jìn)行研究，分析光源和接收機(jī)布局對(duì)通信系統(tǒng)性能的影響。

1 室外可見光通信信道模型

本文根據(jù)室外可見光通信中大氣干擾的特點(diǎn)，結(jié)合LED的輻射特性，借鑒室內(nèi)反射多徑建模思想,采用微元法從理論上建立了室外可見光通信信道模型，信道物理模型如圖1所示。……