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河南理工大学学报(自然科学版)2024年第02期:井下巷道新型可见光通信光源布局方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:贺军义;范广晖;张敏;韩一杰;吴梦翔;冯嘉莘;

单位:河南理工大学计算机科学与技术学院;

摘要:目的 针对井下巷道可见光通信信号差异大,导致接收端信号误差增大的问题,方法 提出一种井下巷道新型可见光通信光源布局方法,并同现有光源布局方法进行对比,从光照度、接收功率、信噪比三个方面评估两种布局方法的系统性能。引入照度均匀度(IU)、功率标准偏差(STD)和信噪比的变化系数(CV)评估系统的整体性能。结果 通过仿真实验,分析不同半功率角对本文布局方法系统性能的影响,从而得出半功率角的最优取值,为50°~70°。当半功率角为70°时,与现有光源布局方法比较,本文布局方法的光照度均匀度由0.758降至0.407,降低了46.3%,且最小光照度与最大光照度之间差异更小,光照度分布更均匀;功率标准偏差由0.97降至0.42,降低了56.7%,且降低了功率波动,接收功率分布更均匀;信噪比变化系数由0.013 7下降到0.007 2,降低了47.7%,信号分布均匀性更高。结论 提出的光源布局方法整体性能优于现有方法的,为井下巷道的光源布局提供了新的解决方案。

关键词:井下巷道;;光源布局;;仿真分析;;可见光通信

基金资助:国家自然科学基金资助项目(61872126,61772159);; 河南省科技攻关项目(242102210185);; 河南省高校重点研究基金资助项目(20A520015);; 河南理工大学博士基金资助项目(60907023)