
引言
高亮度白光LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点,被视为第四代节能环保型的照明产品[1-2]。白光LED的另外一个突出优点是响应灵敏度非常高,因此可以用LED进行超高速数据通信。可见光通信(VLC,Visible-Light-Communication)是一种在白光LED技术上发展起来的新兴的光无线通信技术。与传统的射频通信和其它光无线通信相比,可见光通信具有发射功率高,超高速数据传输,对人体无害,无电磁干扰,无处不在,节约能源等优点,因而可见光通信技术具有极大的发展前景,也引起了人们的广泛关注[3-4]。图1所示为可见光通信在办公室内的组成框图。

在VLC系统中,由于照明的原因一般需要安装多个LED灯,因而光源的布局是影响系统性能的一个关键因素。本文分析了光源布局与接收功率的关系,给出了一种最优的LED灯的布局方案,仿真结果表明,该方案可以解决VLC系统的光源布局设计问题。
1 接收功率
1.1 冲激响应原理
在VLC通信系统中,通常需要在天花板上安装多个光源,每个光源都具有较大的表面积,因此接收机与发射机之间既存在着直射路径,又存在着多次反射路径,图2给出了房间内某点的归一化冲激响应[3]。从图中可以看出,直射光、第一反射光、第二次发射光与总的接收光的比率分别为:95.16%、3.57%、1.27%。这表明,在VLC系统中系统的性能主要受直射光的影响。在本文中,为方便仿真只考虑直射光。

1.2 接收功率
如图3所示为室内某点接收功率的示意图。该点的接收功率为
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