无需前置序列的显示相机通信技术：利用滚动快门效应和零和正交编码

《IEEE Transactions on Human-Machine Systems》：Preamble-free display-camera communication exploiting rolling shutter effect and zero-sum orthogonal codes

　　

摘要：

在显示相机通信（DCC）中，发射机和接收机之间的异步性和采样率不匹配会导致符号间时间干扰，因此需要使用同步头（前导码），这会严重降低有效吞吐量。本文提出了一种无需前导码的时空自同步和最大比合并（MRC）解调方案。该方案通过利用滚动快门现象引起的时域相位的空间扩展作为时空指纹，以及叠加在传输数据上的零和正交码，仅从单个捕获的帧中同时估计时域参数（例如初始相位）。此外，基于估计的时间参数的MRC能够最优地恢复分散的信号能量，从而最大化输出信噪比（SNR）。理论分析阐明了所提模型的数学唯一性和收敛性，并定量证明了该方案在异步过采样环境中能够实现Mbps级别的传输性能，远超传统方案。