申请/专利权人：新疆大学

申请日：2021-06-29

公开（公告）日：2023-10-31

公开（公告）号：CN113572527B

主分类号：H04B10/116

分类号：H04B10/116;H04B10/516;H04B10/588;H04L25/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.10.31#授权;2021.11.16#实质审查的生效;2021.10.29#公开

摘要：本发明涉及一种可见光通信技术领域，是一种异构光波束可见光通信物理层安全图样综合系统及方法，包括可见光接收装置和光源阵列；光源阵列包括多个可见光发射装置，可见光发射装置发射携带调制数据流的非朗伯异构光波束，其中调制数据流中包括保密信息；可见光接收装置，接收调制数据流的非朗伯异构光波束，获得对应的数据流。本发明根据异构光波束能为可见光通信物理层安全图样综合技术提供全新的空间自由度的特点，借助全新的空间自由度，减少甚至消除传统可见光通信物理层安全图样综合技术对巨大接入点几何站址资源的高度依赖性；并将多种迥异异构非朗伯光源波束的固态商用光源引入到同一光源阵列，使得高度兼容现有天花板发射器几何配置。

主权项：1.一种基于异构光波束的可见光通信物理层安全图样综合系统，其特征在于，包括可见光接收装置和光源阵列；光源阵列包括多个可见光发射装置，可见光发射装置发射携带调制数据流的非朗伯异构光波束，其中调制数据流中包括保密信息，可见光发射装置包括预编码器、第一调节单元、直流偏置器、第二调节单元、前置补偿器和光源；预编码器，对数据流进行编码，其中数据流中包括保密信息；第一调节单元，通过波束缩放矢量对编码后的数据流进行调制，获得调制数据流矢量；直流偏置器，生成直流偏置电流；第二调节单元，将调制数据流矢量叠加在直流偏置电流上，获得加载有调制数据流的电信号；前置补偿器，对加载有调制数据流的电信号进行补偿；光源，发射携带调制数据流的非朗伯异构光波束；可见光接收装置，接收调制数据流的非朗伯异构光波束，获得对应的数据流，包括光波束接收单元、放大单元和解码器：光波束接收单元接收携带调制数据流的非朗伯异构光波束，并将携带调制数据流的非朗伯异构光波束转换为携带调制数据流的电信号；通过放大单元对携带调制数据流的电信号进行放大，其中放大后的携带调制数据流的电信号如下所示：yt＝w1h1T+w2h2T+…wjhjT…+wJhJTst+nt其中，hjT为hJ的转置，hj为视线信道增益矢量；wj为波束缩放矢量；st为可见光发射装置发射的保密信息；nt为可见光接收装置所捕获的信号噪声；其中，视线信道增益矢量hj如下所示： 其中，J为可见光发射装置的数量；NB为同一可见光发射装置中非朗伯异构光波束的数量；其中，为第j个可见光发射装置的第i类光波束到接收平面上任意接收位置的视线信道增益，具体如下所示： 其中，为第j个可见光发射装置的第i类光波束的总和发射功率；AR为目标用户的光波束接收单元的探测面积；为第j个可见光发射装置的第i类光波束与目标用户的光波束接收单元之间的LOS距离；θ为光波束相对当前可见光发射装置法向的出射俯仰角；φ为光波束相对当前可见光发射装置法向的出射方位角；为在θ，φ空间方向上当前第j个可见光发射装置中第i类光波束的辐射强度；γ为光波束在目标用户的光波束接收单元上的入射角；ΥFOV为目标用户的光波束接收单元的视场角；r为目标用户的光波束接收单元的光电响应度；解码器获得调制数据流，并进行解码，输出对应的数据流。

全文数据：

权利要求：

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