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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种基于导频辅助的可见光通信光源波形设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116707643B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310857539.8，技术领域涉及：H04B10/116；该发明授权一种基于导频辅助的可见光通信光源波形设计方法是由赵洋震;邹德岳;赵楠;邱杨设计研发完成，并于2023-07-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于导频辅助的可见光通信光源波形设计方法在说明书摘要公布了：一种基于导频辅助的可见光通信光源波形设计方法，属于可见光通信技术领域。通过尽可能减小解调各光源信号时产生的互相关干扰，对多光源VLC‑CDMA系统的发射端设计了一种“正交码+非正交码”的光源发射波形组合，并在接收端针对所发送的光源波形提供一种解调算法，从而在目前图像传感器硬件条件受限的情况下满足更多用户同时进行数据传输的需求。光源波形的设计方法包括发射端部分和接收端部分。本发明能够有效地减小解调各光源叠加信号时产生的互相关干扰，能够使用较短码长的扩频序列实现多用户VLC‑CDMA系统的数据通信，在目前图像传感器硬件条件受限的情况下满足更多的用户同时进行数据传输的需求。

本发明授权一种基于导频辅助的可见光通信光源波形设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于导频辅助的可见光通信光源波形设计方法，其特征在于，所述的设计方法通过减小解调各光源信号时产生的互相关干扰，对多光源VLC-CDMA系统的发射端设计一种“正交码+非正交码”的光源发射波形组合，并在接收端针对所发送的光源波形提供解调算法，从而在目前图像传感器硬件条件受限的情况下满足更多用户同时进行数据传输的需求；所述的可见光通信光源波形设计方法包括发射端部分和接收端部分，具体如下： 第一部分：发射端部分 步骤一：确定通信光源的扩频序列； 步骤二：确定导频光源的扩频序列； 步骤三：通信信号与导频信号的发送； 第二部分：接收端部分 步骤一：单极性叠加灰度值序列的双极性转化； 步骤二：确定开始与结束解调的位置； 步骤三：导频光源信号的幅度估计； 步骤四：重构导频光源信号并去除； 步骤五：解调通信光源信号； 假设在多光源VLC-CDMA系统中有个光源，其中，个光源作为通信信号发射端，实现个用户的数据通信功能，1个光源作为导频信号发射端，实现个用户的同步通信功能；以及一个CMOS图像传感器接收端，用于接收导频和通信的个VLC-CDMA叠加的信号，并解调出个用户的发送数据，实现个光源的通信传输；所述发射端部分和接收端部分，具体如下： 第一部分：发射端部分 步骤一：确定通信光源的扩频序列 令个通信光源的扩频序列为Walsh序列，其中Walsh序列的码长需满足： 1 其中，表示去掉Walsh序列中一个全1序列后的序列个数，则式1表示剩余的个Walsh序列能足够分配给个用户使用，从而确定个通信光源的扩频序列是码长为的； 步骤二：确定导频光源的扩频序列 令1个导频光源的扩频序列为M序列，导频光源为个通信光源发送的信号提供同步功能，其中，M序列的码长与码长需满足： 2 其中，为码长倍数且，即与始终为整数倍关系，同时码长为的M序列需满足其自相关函数的旁瓣值小于等于4，从而减小解调时产生的互相关干扰，最终确定满足上述条件的导频光源的扩频序列是码长为的； 步骤三：通信信号与导频信号的发送 令个通信光源的发送数据为，其中，；根据步骤一确定的通信光源的扩频序列，将个用户的发送数据分别与对应的扩频序列进行扩频调制，则第个用户扩频后的基带信号为： 3 其中，；将基带信号进行单极性转化后通过OOK调制分别加载至个通信光源上，从而发送个通信光源的VLC-CDMA信号，其中第个通信光源所发送的VLC-CDMA信号为： 4 其中，表示光源发送信号的光功率幅度值，表示经过单极性转化后通信光源的基带信号，且，即“1”代表光源为亮状态，“0”代表灭状态；令导频光源的发送数据为，其中，，根据步骤二确定的导频光源的扩频序列，与式3和式4同理，将发送数据与扩频序列进行扩频调制，得到扩频后的基带信号为，将其进行单极性转化后通过OOK调制加载至导频光源上，得到导频光源发送的VLC-CDMA信号； 第二部分：接收端部分 步骤一：单极性叠加灰度值序列的双极性转化 采用CMOS图像传感器作为VLC-CDMA系统的接收端，通过卷帘曝光模式接收导频光源和通信光源的个VLC-CDMA叠加的信号，将CMOS传感器的成像图像经过灰度处理后，则表示个VLC-CDMA叠加信号的单极性叠加灰度值序列为，其序列长度为，其表达式为： 5 其中，表示导频光源的单极性灰度值序列，表示第个通信光源的单极性灰度值序列，表示经过单极性转化后导频光源的基带信号，且表示导频光源在成像图像上亮条纹的灰度值大小，表示第个通信光源的灰度值大小，均与导频光源的光功率幅度值和通信光源的幅度值呈线性关系；则单极性叠加灰度值序列转化为双极性序列的表达式为： 6 其中，表示序列中的最大值，可通过统计的序列值得出； 步骤二：确定开始与结束解调的位置 根据确定的导频光源扩频序列的码长，将双极性转化后的序列的前位和后位分别与进行互相关运算，对两个相关运算的结果进行峰值检测，分别记录最大峰值所在的位置；则对于双极性序列，其解调开始的位置为： 7 解调结束的位置为： 8 根据开始与结束的解调位置将双极性序列的第1位至第位和第至第位进行序列左右两端的截取，得到截取后的序列，其序列长度为； 步骤三：导频光源信号的幅度估计 首先，计算导频光源扩频序列中至范围内的加和，其中，若某一加和的结果为0，则舍弃该加和的结果并记录0值的加和次序，得到去掉0值加和次序的加和序列，； 其次，根据步骤二截取后的序列，通过移动一个长为的加和窗口，每隔位对序列计算位内的加和，直至窗口移动到序列的末尾加和结束，其中表示第次的加和结果，当加和次数时，其中，则舍弃该加和结果，最终得到舍弃后的存放加和结果的加和序列； 最后，将序列中的元素按照序列的序列长度依次与中的元素相除，并对结果取绝对值，接着利用所有的结果计算平均值，得到导频光源的灰度估计值； 步骤四：重构导频光源信号并去除 根据步骤三得到的灰度估计值，由发射端部分确定的导频光源的扩频序列和发送数据，重新调制导频光源信号，其表达式为： 9 并将叠加序列从序列进行去除，得到新的叠加序列，其表达式为： 10 步骤五：解调通信光源信号 由步骤四得到的新的叠加序列，根据发射端部分确定的通信光源的扩频序列，对个通信光源同时进行解扩，从而恢复出各个通信光源的发送序列，实现多光源VLC-CDMA系统中个通信光源的数据传输。

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