1.基于选择调光和预编码的多用户MIMO可见光通信方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.首先根据实际需求将LED灯集合划分为B1个第(1)层次宏观控制块，然后在第(2)层次中，将每个宏观控制块划分为M个单位块；

S2.计算相应的W2,L、W2,U、W1,L、W1,U和W1,R，其中 为每个单位块被激活的LED灯数目下界； 为每个单位块被激活的LED灯数目上界；B2＝B1M；Nt表示激活的LED灯数目； 为每个宏观控制块中激活W2,L个LED灯的单位块数目的下界；

为每个宏观控制块中激活W2,L个LED灯的单位块数目的上界；W1,R＝mod(B2-W2,R,B1)，其含义为假设B1个宏观控制块均包含W1,L个激活了W2,L盏LED灯的单位块后，还剩余W1,R个激活了W2,L盏LED灯的单位块待分配；

S3.初始化 b1＝1,...,B1；b2＝1,...,M，，TR＝0， b1＝1,...,B1，和WTh＝W1,U，其中 为第b1个宏观控制块中的第b2个单位块所激活LED灯数目的判断阈值，表示第b1个宏观控制块中激活了W2,L个LED灯的单位块数目，TR表示包含W1,U个激活了W2,L个LED灯的单位块的宏观控制块数目；

S4.若目前LED灯激活集合中的LED灯数目不满足|Ω|＞Nt，则进入最后的步骤S14，否则继续进入步骤S5；

S5.若目前LED灯激活集合中的LED灯数目满足|Ω|＞Nt，对于集合中所有LED灯i∈Ω，确定该LED发射天线所属的单位块 也即 定义|A|为求集合A中元素个数的操作，若该LED发射天线i满足条件 则执行：a)定义删去该天线后的LED灯激活集合 定义Γ＝Γ+{i}用于存储可备选被删除的LED灯集合；

b)对于所有j＝1,2,...,J，计算得到与 相对应的奇异值矩阵 计算与 相对应的 其中diag(·)表示取矩阵所有对角线上元素的操作；

c)方式一：计算与 相对应的MSV：

方式二：求解WA-BDP，得到与 相对应的最大调节因子 再计算AMSV：S6.在计算完步骤S5中所有可删去LED灯的对应 后，求解 得到最优的删除LED灯iopt；确定该LED灯所属单位块 执行 然后进入均匀调光控制；

S7.若此时不满足 则执行Ω＝Ω-{iopt}，返回步骤S4；

S8.若满足步骤S7中的条件 则执行

S9.若此时不满足 则执行Ω＝Ω-{iopt}，返回步骤S4；

S10.若满足步骤S9中的条件 则执行 更新第 个宏

观控制中每个单位块的激活LED灯数目阈值，同时执行累加TR＝TR+1；

S11.若此时不满足TR＝W1,R，则执行Ω＝Ω-{iopt}，返回步骤S4；

S12.若满足步骤S11中的条件TR＝W1,R，则执行WTh＝W1,L，同时检索出所有B1个宏观控制块中此时满足 的宏观控制块： 更新这些宏观控制块中每个单位块的激活LED灯数目阈值

S13.执行Ω＝Ω-{iopt}，返回步骤S4；

S14.得到最终的LED灯激活集合Ω后，也即得到对应的多用户信道矩阵，计算最后WA-BDP的预编码矩阵和对应的最大调节因子。

2.根据权利要求1所述的基于选择调光和预编码的多用户MIMO可见光通信方法，其特征在于：所述步骤S14计算最后WA-BDP的预编码矩阵的具体过程如下：定 义 所 有 J 个 用 户 终 端 构 成 的 ( N r × N t ) 维 信 道 矩 阵 为其中J表示J个用户终端，第j个用户终端配备有Nr,j个PD，系统的PD总数目为 Hj表示第j个用户的(Nr,j×Nt)维信道矩阵；定义第j个用户的(Nt×Nr,j)维预编码矩阵和(Nr,j×1)维符号向量分别为Fj和uj，Fj用于对符号向量uj进行预编码操作，以在发送端消除MUI；基于上述参数假设，预编码技术的MU-MIMO系统可用下式表示：其中，yj是第j个用户的(Nr,j×1)维接收信号向量，nj是(Nr,j×1)维的零均值加性高斯白噪声向量；为在接收机端消除MUI，需满足： 为此，需要构造合适的Fj(j＝1,2,...,J)满足式(2)；以下介绍构造Fj(j＝1,2,...,J)的方法；首先定义第j个用户的预编码矩阵为Fj，用于对第j个用户的符号向量进行预编码操作，以在发送端消除MUI；可以将Fj分为两个部分，表示为其中第一部分 可以由传统BD预编码方法得到，它位于除了第j个用户信道矩阵外的信道矩阵零空间内；第二部分 用于预编码过程中对VLC波形进行优化设计的附加矩阵，它位于所有用户信道矩阵的零空间内；公式(3)的第一部分 可由传统BD预编码方法得到，方法如下：定义包含除了第j个用户以外的((Nr-Nr ,j)×Nt)维用户信道矩阵令矩阵的秩为 使用奇异值分解(Singular 

Value Decomposition，SVD)方法对矩阵 进行分解可得到其中：((Nr-Nr,j)×(Nr-Nr,j))维矩阵 包含了全部左奇异向量；((Nr-Nr,j)×Nt)维矩阵表示奇异值对角矩阵； 维矩阵 包含前 个右奇异向量； 维矩阵 包含了剩余的 个右奇异向量；根据线性代数和SVD理论， 位于 的零向量空间，因此有 通常信道矩阵是行满秩，且本发明假设满足条件Nt＞Nr，故有

然后，定义用户j的接收机等效信道矩阵为 使用SVD方法对该矩阵进行分解可得到：其中：Λj是(Nr,j×Nr,j)维的奇异值对角矩阵；Uj是(Nr,j×Nr,j)维的接收机解调矩阵；

((Nt-Nr+Nr,j)×Nr,j)维的矩阵 包含了前Nr,j个右奇异向量；

基于上述定义，式(3)中的第一项，即第j个用户的(Nt×Nr,j)维 矩阵可以计算如下：满足

上式表示第j个用户的数据不会对其它用户产生干扰；

得到式(3)中第一部分 后，接下来给出得到式(3)中第二部分 的方法：与式(5)同理，式(6)中包含后(Nt-Nr)个右奇异向量的((Nt-Nr+Nr,j)×(Nt-Nr))维矩阵位于接收机等效信道矩阵 的零空间，故有定义(Nt×(Nt-Nr))维矩阵 因此，将式(5)的等式两边同时右乘矩阵并代入 后，可得：

联立式(9)和式(10)可知， 同时位于用户j信道矩阵Hj和除了第j个用户以外的用户信道矩阵 的零空间内；进一步地，由于用户信道矩阵H由Hj和 构成，因此 实际上位于所有用户信道矩阵H的零空间，即有换言之， 右乘任何符号向量uj的结果与所有用户信道矩阵H相乘为零矩阵，利用它们进行预编码不会对任何用户实际传输的数据流产生干扰；

另一方面，为了匹配第二项 与第一项 的矩阵维度，定义式(3)中的第二项，即 为其中Aj是一个((Nt-Nr)×Nr,j)维的任意矩阵，它将在后续LED灯线性动态范围限制下的优化设计过程中产生；此时 是一个(Nt×Nr,j)维矩阵，且由于 是 的线性组合，由式(11)中 与H的关系可进一步得到由上述分析可知，式(3)中的第一部分 和第二部分 可分别由式(7)和式(12)求解得到，它们共同构成了式(3)中满足式(2)消除MUI要求的多用户预编码矩阵Fj(j＝1,2,...,J)。

3.跟进权利要求2所述的基于选择调光和预编码的多用户MIMO可见光通信方法，其特征在于：系统中，所述第i个LED灯上经过预编码后的数据符号可表示为其中：(1×Nr,j)维向量fi,j、 和 分别是第j个用户预编码矩阵Fj、Fj中第一项 Fj中第二项 的第i行；uj是第j个用户的(Nr,j×1)维的符号向量；式(14)中的第一项是符号向量uj的有效传输项，它能够被用户接收端检测到；对式(13)的等号左右两边同时右乘uj，有 因此式(14)中的第二项 经过所有用户信道矩阵H后不会对接收端信号产生任何影响，可将该项定义为冗余项，它只用于预编码后LED灯上承载的波形si的优化设计；

对式(14)中引入调节因子α，对式(14)中的有效传输项 中的符号向量uj进行特定的放缩，构造出满足上述两方面要求的信号波形；定义 为第i个LED灯上经过调节因子α处理后的波形，表示如下在上式中，由于uj中的每个符号均取自归一化电平范围[-1,1]，为了确保 在LED灯的动态范围内进行传输，添加生成VLC光强信号所需的直流偏置IDC后应满足以下条件其中||·||1表示1-范数操作，IH表示LED灯动态范围的上界；其次，还应满足以下条件其中IL表示LED灯动态范围的下界，因此式(16)和式(17)可以合并表示为其中Dr为在给定直流偏置IDC下的LED灯最大动态范围，定义为

Dr＝min(IH-IDC,IDC-IL)   (19)

因此，在给定直流偏置IDC、LED灯动态范围的上界IH和下界IL时，先构建一种基于BD预编码的波形优化模型，其目的是最大化利用LED灯的可用动态范围Dr，也即在给定的动态范围Dr下求得调节因子α的最大值；由前述说明可知，该优化问题主要由确定项 待确定项α和待确定项 构成；结合式(18)，构建以下优化问题其中ei表示(1×Nt)维的零向量，它的第i个元素为1，其余元素均为0；这是一个关于1-范数的优化问题，可以用MALTAB或其它专门的数学工具方便快速解出，从而获得在给定LED灯动态范围Dr下，为了充分利用LED灯动态范围的最大调节因子α和与之对应的最优解Aj(j＝1,2,...,J)；

根据式(3)，考虑最大调节因子α时用户j的预编码矩阵最终表示为 最终预编码后的信号表示如下

其中IDC是所有值均为IDC的(Nt×1)维直流向量；与此相对应，对于传统BD预编码系统，也即令 此时没有任何的波形优化，可退化为传统的BD预编码方法；在给定LED灯动态范围Dr时，相应的最大调节因子 可通过下式求解LED灯产生的调制光信号经过自由空间传播后，在接收端由PD进行强度检测和光电转化处理被转化为电信号，在电域进行信号处理和解调；滤去直流偏置后，第j个用户的接收信号可以表示为其中：nj表示第j个用户接收机上的零均值AWGN向量；R表示PD的光电转化系数；使用式(6)生成的矩阵Uj的共轭转置对获得的信号进行处理，得到用户j的数据估计向量