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020-38010049
综合介绍或申报理由：
车联网可见光通信不仅受大气湍流影响，同时受交通灯、路灯、汽车前后灯和高亮度广告牌等背景光干扰，传统的光强闪烁模型不能准确描述。文中针对车联网可见光通信系统信道特性进行了分析，提出了一种采用双高斯函数叠加表示的夜间车联网可见光通信系统的背景光噪声模型，通过不同地区和不同天气下的实测数据采用该模型进行数值拟合，以验证该模型的有效性。 结果表明，雨天的概率密度分布与晴天的概率密度分布没有明显的区别，且路灯光强起伏要小于其他光源产生的光强起伏。该模型对于车联网可见光信道模型建立以及噪声去除具有一定的研究意义。
项目缩略图：
相关项目图片：
主要技术参数：
依据测量模型可得出如下实验结果：(1) 可见光通信的环境噪声模型可以用 2 个高斯函数的叠加表示；(2) 雨天的 PDF 分布与晴天的 PDF 分布没有明显的区别；(3) 当前路灯光强起伏要小于其他光源产生的光强起伏。
技术及工艺创新要点：
对于车联网可见光通信系统的信道特性进行分析，创新性提出了一种采用双高斯函数进行拟合的夜间背景光噪声模型(Ke’s model)。以光强较弱，波动较小，呈现尖锐突起的高斯曲线表示背景噪声中所包含的路灯背景光成分；以光强较强，波动较大，呈现平坦走势的高斯曲线表示背景噪声中所包含的前后车灯、高亮度广告牌和交通灯等成分。并分别在西安市、北京市、哈尔滨市、长春市、石家庄市等不同地区和不同天气情形下进行数据采集，以验证模型的符合性。
所提出的双高斯函数模型与实际情况相当符合，不同城市可见光通信的环境噪声模型可以用2个不同参数的高斯函数相叠加表示。该模型对于可见光通信数值仿真以及系统性能分析具有划时代的意义。
与国内外同类产品或同类技术的比较情况：
2001年日本应庆大学Nakagawa等人首先对车联网可见光通信系统进行了初步模型的建立。 随后学者们针对车联网可见光信道特性进行了一系列的研究. Luo等人针对白天不同距离下的视距及非视距传输下的室外可见光通信信道模型进行建立。Kim等人针对雾天环境下车联网可见光通信信道进行分析。Rajbhandari等人通过计算得出了信道统计分布随交通车辆密度和车间距的变化而变化的结论。Lee等人采用一种基于修正黑体辐射模型分析日光噪声对于车联网可见光通信的影响，并认为视距传输影响占据了绝大多数部分。而针对智能交通环境的复杂性，可通过不同的角度改善提升性能，如采用正交频分复用编码的方式，依据信道特性选择射频或者可见光通信同时兼备的方式，或者从接收器件选择着手研究，如采用二维图像传感装置来代替原有的光电二极管进行信息采集。 在此基础上，采用一种大视场采用图像传感接收、小视场采用二极管接收，以及采用差分接收的方式以减小太阳光的影响，对于算法上的改进，采用深度学习去除太阳光的背景光噪声以提高可见光通信性能。
对于国内不同城市下车联网可见光背景模型的测量和建立，却鲜有报道，本项目在该领域开展了相应的工作，该工作已发表在《电波科学学报》2021年第36卷第6期。（柯熙政，秦欢欢，杨尚君，吴加丽，潘希雅）
获奖、专利情况：
[1]柯熙政,亢烨. 可见光通信中的多维编码方法[P]. 陕西：CN103701526B,2016-01-20.
[2]柯熙政,雷思琛. LED可见光通信上行链路的调制系统及其建立方法[P]. 陕西：CN104639243A,2015-05-20.
[3] LED照明+无源双向可见光通信. 第26届广州国际照明展会阿拉丁神灯奖-最佳技术奖（系统类）
专利分类：发明专利
是否有“智能设计”：
否
申报单位介绍：
西安理工大学（Xi’an University of Technology），位于西安市，是中央与陕西省共建高校，工业和信息化部、陕西省共建高校，中西部高校基础能力建设工程实施院校，陕西省“国内一流大学建设高校”，陕西省省属高水平大学，新丝绸之路大学联盟成员，24所中国研究生院院长联席会扩大高校之一，全国首批博士、硕士、学士学位授予单位，教育部专业学位研究生教育、研究生课程建设综合改革试点单位，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、国家“特色重点学科项目”、卓越工程师教育培养计划、新工科研究与实践项目 、中国人民解放军海军后备军官选拔和培训基地，中国西北地区水利水电、装备制造、印刷包装行业高级专门人才的重要培养基地和科研中心之一。
学校以1949年人民政府接管国立北平高级工业职业学校为建校年，前身是北京机械学院和陕西工业大学1972年合并组建的陕西机械学院，1994年经教育部批准更名为西安理工大学。1998年学校由机械工业部划转陕西省。2002年，陕西省批准西安仪表工业学校整体并入西安理工大学。
截至2021年10月，学校金花、曲江、莲湖3个校区和大学科技园占地总面积135.2万平方米；下设17个学院和1个教学部，69个本科专业；9个博士后科研流动站，14个一级学科博士点，25个一级学科硕士点，11个专业学位硕士点；1个一级学科国家重点学科；3个国家级实验教学示范中心；教职工2660余人；院士工作室14个，双聘院士4人；全日制本科生18000余名，博士、硕士研究生近8000名。
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