y评估，得到各个初 始解对应的目标参量的p-optimality评估值，其中，p-optimality评估值表示为下述公式：式中，PU)为初始解集中每个初始解的元素优于初始解集中的其他初始解对应元素的 概率，P为预设优化方向控制值，其中，p〉l解具有均衡性，〇<p含1解具有不均衡性； S4:根据每个初始解对应的目标参量的P-OPt imal i ty评估值，对所述初始解集进行免 疫优化运算，得到优化解集； S5:针对所述的优化解集中的每个解对应的目标参量，计算获得每个解对应的平面照 度值和信干噪比值，将获得的平面照度值和信干噪比值与预设目标参量对应的平面照度阔 值和信干噪比阔值分别进行比较，将平面照度值处于所述预设目标参量对应的平面照度阔 值外，或信干噪比值小于预设目标参量对应的信干噪比阔值的解从所述优化解集中删除； 将完成删除操作后的优化解集作为本次优化结果保存； S6:根据保存的本次优化结果与上一次保存的优化结果，确定本次优化结果是否趋于 稳定，如果是，则输出本次优化结果，执行步骤S7;否则将本次优化结果的优化解集确定为 初始解集，返回步骤S3; S7:对优化结果中的每个解对应的目标参量进行p-optimality评估，将p-optimality 评估值最小的解作为最优解来配置室内可见光通信系统中的对应物理参量。2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S2所述PU)通过如下方式获得： 将初始解集中各个初始解通过快排法进行比较，并计算出每个初始解中的元素优于其 他初始解中对应的元素的概率PU)。3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S4包括： 将初始解集中的初始解按照初始解对应的目标参量p-optimality值升序排列，取前第 二预设数量个初始解作为选择解集； 对所述选择解集中的每个解进行第=预设数量次克隆，得到克隆解集； W自适应的方式对克隆解集中的每个解进行随机扰动，得到扰动解集； 对扰动解集中的解对应的目标参量进行p-optimality评估后，再按照p-optimality值 升序排列，取前第四预设数量个解作为优化解集。4. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述对所述的优化解集中的每个解对应的目 标参量，计算获得每个解对应的平面照度值和信干噪比值通过W下公式计算： 其中，平面照度根据W下公式计算： Ej = 2 压kj, 式中，E.1为第j个接收器所接收的平面照度，Eu是经过k次反射径接收光强，k = 0时，表示直射径，I(O)是LED发射器中央亮度，d)是福射角，0是入射角，D 是筋个LED发射器至麟j个接收器的距离，k〉0时积分符号表示在反射面上的积分，化ef表示光源与反射面之间的距离，dARef是反射面面积的 微分； 信干噪比根据W下公式计算：式中，SINRj为第j个接收器对Lm)信号的信干噪比，O2是噪声信号，P(Signal)J是有用信号， P阳岛rmW = (J〇r con枕阳化/ Jo…Si /ly con树TOO舶}，P (ISI) j是干扰信号，其 中，P(ISI)/ =(护左' h,:戸，WX的化/ /日""T,: 化地批。'h。是第i个LED发射器 到第j个接收器的信道冲激响应，conv是卷积符号，X(t)是发射信号，T是接收信号比特周 期。5. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S6中所述趋于稳定根据如下判定条件进 行判定： 将本次获得的优化结果中每个解对应的目标参量的P-OPtimality评估值与上一次保 存的优化结果中对应的解对应的目标参量的P-OPtimality评估值进行比较，其P-OPtimality评估值差的绝对值小于预设阔值，则本次优化结果趋于稳定。6. -种室内可见光通信物中节能照明的优化装置，其特征在于，所述装置包括： 参量确定模块，用于根据室内可见光通信系统中设备硬件和环境因素确定各个物理参 量的上下限、预设目标参量W及与预设目标参量对应的平面照度阔值和信干噪比阔值;所 述预设目标参量包括:最大化照明均度和最小化发射功率;所述物理参量包括:L抓发射功 率、L邸阵列布局、L邸福射角和接收器FOV; 初始解集获得模块，用于将每个物理参量对应作为初始解的一个元素，并获得包含有 预设第一数量个初始解的初始解集，其中，初始解集中的每个初始解对应一组目标参量； P-OPtimality评估模块，用于对初始解集中的每个初始解对应的目标参量进行P-〇口1:;[1]1曰1;[17评估，得到各个初始解对应的目标参量的9-〇91:;[1]1曰1;[17评估值，其中，口-optimality评估值表示为下述公式：式中，P (X)为初始解集中每个初始解的元素优于初始解集中的其他初始解对应元素的 概率，P为预设优化方向控制值，其中，p〉l解具有均衡性，〇<p含1解具有不均衡性； 免疫优化运算模块，用于根据每个初始解对应的目标参量的p-optimality评估值，对 所述初始解集进行免疫优化运算，得到优化解集； 优化解集筛选模块，用于对所述的优化解集中的每个解对应的目标参量，计算获得每 个解对应的平面照度值和信干噪比值，将获得的平面照度值和信干噪比值与预设目标参量 对应的平面照度阔值和信干噪比阔值分别进行比较，将平面照度值处于所述预设目标参量 对应的平面照度阔值外，或信干噪比值小于预设目标参量对应的信干噪比阔值的解从所述 优化解集中删除;将完成删除操作后的优化解集作为本次优化结果保存； 优化结果输出模块，用于根据保存的本次优化结果与上一次保存的优化结果，确定本 次优化结果是否趋于稳定，如果是，则输出本次优化结果，触发最优解配置模块;否则将本 次优化结果的优化解集确定为初始解集，触发p-optimality评估模块； 最优解配置模块，用于对优化结果中的每个解对应的目标参量进行P-OPtimality评 估，将p-optimality评估值最小的解作为最优解来配置室内可见光通信系统中的对应物理 参量。7. 根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述p-optimality评估模块中P(X)通过如下 方式获得： 将解集中各个初始解通过快排法进行比较，并计算出每个初始解中的元素优于其他初 始解中对应的元素的概率P (X)。8. 根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述免疫优化运算模块包括： 选择子模块：用于将初始解集中的初始解按照初始解对应的目标参量p-optimality值 升序排列，取前第二预设数量个初始解作为选择解集； 克隆子模块：用于对所述选择解集中的每个解进行第=预设数量次克隆，得到克隆解 集； 进化子模块：用于W自适应的方式对克隆解集中的每个解进行随机扰动，得到扰动解 集； 重选子模块：用于对扰动解集中的解对应的目标参量进行p-optimality评估后，再按 照p-optimality值升序排列，取前第四预设数量个解作为优化解集。9. 根据权利要求6所述装置，其特征在于，优化解集筛选模块中所述对所述的优化解集 中的每个解对应的目标参量，计算获得每个解对应的平面照度值和信干噪比值通过W下公 式计算： 其中，平面照度根据W下公式计算： Ej = 2 kEkj， 式中，Ej为第j个接收器所接收的平面照度，Ew是经过k次反射径接收光强，k = 0时，.表示直射径，I(O)是LED发射器中央亮度，d)是福射角，0是入射角，D 是第i个LED发射器到第j个接收器的距离，k>0时积分符号表示在反射面上的积分，DRef表示光源与反射面之间的距离，dARef是反射面面积的 微分； 信干噪比根据W下公式计算：式中，SINRj为第j个接收器对Lm)信号的信干噪比，O2是噪声信号，P(Signal)J是有用信号， P的脾!r"' = (J()了 SihyCO打诚的如/片文//1'/(：〇化化的加)，P(isi)j是干扰信号，其 中，P(isi)y = (/,m左h,:;ccm诚的加/V:〇n诚的化），hij是第i个LED发射器 到第j个接收器的信道冲激响应，conv是卷积符号，X(t)是发射信号，T是接收信号比特周 期。10.根据权利要求6所述装置，其特征在于，优化结果输出模块中所述趋于稳定根据如 下判定条件进行判定： 将本次获得的优化结果中每个解对应的目标参量的P-OPtimality评估值与上一次保 存的优化结果中对应的解对应的目标参量的P-OPtimality评估值进行比较，其P-OPtimality评估值差的绝对值小于预设阔值，则本次优化结果趋于稳定。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种室内可见光通信中节能照明的优化方法及装置，先根据设备硬件和环境因素确定各个参量；将其中的每个物理参量对应作为初始解的一个元素，并获得一个初始解集；对初始解集中的每个初始解对应的目标参量进行p-optimality评估，得到p-optimality评估值，再根据p-optimality评估值对初始解集进行免疫优化运算，得到优化结果；对优化结果中的每个解对应的目标参量进行p-optimality评估，将p-optimality评估值最小的解作为最优解来配置室内可见光通信系统中的对应物理参量。应用本发明实施例，能合理的配置室内可见光通信系统中的物理参量，实现对节能照明的优化。
【IPC分类】H04B10/564, H04B10/116
【公开号】CN105656552
【申请号】
【发明人】田辉, 张平, 范博, 姚中强
【申请人】北京邮电大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月8日