(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210965546.5 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 西安工业大 学 地址 710032 陕西省西安市金花北路4 号 (72)发明人 赵黎　王昊　张岩波　张峰　 孟祥艳　刘海涛　何欢洁　陈俊波　 (74)专利代理 机构 西安知诚思 迈知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61237 专利代理师 闵媛媛 (51)Int.Cl. H04B 7/06(2006.01) H04B 17/391(2015.01) H04B 7/0413(2017.01) H04B 10/116(2013.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于Pearson系数的多阵列可见光 OGSM-MIMO天线选择方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于Pearson系数的多阵 列可见光 OGSM‑MIMO天线选择方法， 具体为： 搭建 可见光室内通信链路系统模型； 建立包含直射视 距链路LOS与一阶反射链路NLOS的信道数学模 型； 确定LED的安装间距并进行定位区域的划分； 在定位点采集接收到的各LED的光照度RSS值和 该参考点的实际坐标， 并存入指纹库； 确定定位 区域的指纹库， 根据定位区域的指纹库计算任意 一个定位区域内任意LED组合与光电检测器间的 Pearson系数； 将相关性高的对应LED组合作为实 际激活的天线组合。 本发明不依赖系统信道特 性， 实现时间域与空间域的复用， 改善了误码性 能， 保证可靠性的同时提升OGSM ‑MIMO系统的适 用范围。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115314092 A 2022.11.08 CN 115314092 A 1.一种基于Pearson系数的多阵列可见光OGSM ‑MIMO天线选择方法， 其特征在于， 具体 按照以下步骤进行： 步骤1、 确定室内空间参数， 搭建可见光室内通信链路系统模型， 在室内空间建立三维 坐标系； 步骤2、 建立包 含直射视距链路LOS与一阶反射链路N LOS的信道数 学模型； 步骤3、 基于包含LOS与NLOS的信道数学模型， 通过接收平面的光照度标准差以及接收 平面光照度RS S最小值两个条件确定LED的安装间距， 进 而进行定位区域的划分； 步骤4、 在定位区域中选取若干定位点， 在定位点采集接收到的各LED的光照度RSS值和 该参考点的实际坐标， 并存 入指纹库； 步骤5、 确定 定位区域的指纹库； 步骤6、 根据定位区域的指纹库计算任意一个定位区域内任意LED组合与光电检测器间 的Pearso n系数； 步骤7、 基于任意LED组合与光电检测器间的Pearson系数， 将相关性高的对应LED组合 作为实际激活的天线组合。 2.根据权利要求1所述一种基于Pearson系数的多阵列可见光OGSM ‑MIMO天线选择方 法， 其特征在于， 所述步骤2中， 任意一个光电检测器接收到的任意M个LED光源的光照度E 为： 式中， D表示任意一个光电检测器接收端与LED光源之间的距离， D ′表示任意一个光电 检测器接收端与LED光源产生的次级光源之间的距离； Ej为多光源下第j个光电检测器的直 射水平照度， E'j为多次级光源下第j个 光电检测器的反射光照 度， I(φi)为单光源到任意点 的光强， φi表示第i个LED的发射角， 表示第j个光电检测器的入射角， Ii'为单光源到任意 点的反射 光强， β 表示次级光源的发射角。 3.根据权利要求1所述一种基于Pearson系数的多阵列可见光OGSM ‑MIMO天线选择方 法， 其特征在于， 所述 步骤3中， 人眼接收光照度舒 适范围光照度RS S是300lx～1500lx。 4.根据权利要求1所述一种基于Pearson系数的多阵列可见光OGSM ‑MIMO天线选择方 法， 其特征在于， 所述 步骤4中， 指纹库为： fn＝{Sn,(xn,yn,zn),tn|n＝1,2,…,N} 式中， 表示第n个光电检测器PDn处来自各LEDm的接收光照度； (xn,yn,zn)表示第n个光电检测器的坐标位置， 单位： m； tn表示第n个光电检测器接收的光照 次数； 所述LEDm表示第m个LED， m＝1,2, …,M； LEDm表示为： LEDm＝{Rm,(xm,ym,zm)|m＝1,2, …,M} 其中， Rm表示第m个LED的中心发光强度， 单位： lx； (xm,ym,zm)为第m个LED的坐标位置， 单 位： m。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115314092 A 25.根据权利要求1所述一种基于Pearson系数的多阵列可见光OGSM ‑MIMO天线选择方 法， 其特征在于， 所述步骤5中， 定位区域的指纹库fn,k根据步骤4中 的指纹库fn确定， 即任意 一个定位区域内第n个光电检测器接收到LED组合的平均光照度的集 合， 见下式： fn,k＝{Sn,k,(xn,k,yn,k,zn,k),tn,k|n＝1,2,…,Nk} 式中， Sn,k表示第k个定位区域内第n个光电检测器接收到来自第k个定位区域内第m个 LED的接收光照度， (xn,k,yn,k,zn,k)表示第k个区域第n个光电检测器P D的坐标位置， 单位： m； 第k个定位区域内第m个LED的位置LEDm,k表示为： LEDm,k＝{Rm,k,(xm,k,ym,k,zm,k)|m＝1,2, …,Mk} 始终， Rm,k表示第k个区域的第m个LED的中心发光强度， 单位： lx； (xm,k,ym,k,zm,k)表示第 k个区域内第m个LED的坐标位置， 单位： m。 6.根据权利要求1所述一种基于Pearson系数的多阵列可见光OGSM ‑MIMO天线选择方 法， 其特征在于， 所述步骤6中， 第k个定位区域内任意LED组合与光电检测器间的Pearson系 数ρ(LEDm,k,fn,k)表示为： 式中， 是第k个定位区域指纹库的第n个光电检测器接收实际LED组合的平均光照 度； σ表示样本标准差， 表示第k个定位区域第n个光电检测器接收到第m个LED的光照 度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115314092 A 3