基于可见光通信的室内定位算法及相应参数估计克拉美罗界
【图文】：
51,090604(2014)激光与光电子学进展www.opticsjournal.net090604-本文介绍了基于接收信号强度检测的VLC定位方法和仿真模型，推导了光源任意对称布局时待测面定位误差分布性能限(克拉美罗界，CRB)和高斯-牛顿算法的理论性能，最后对文中推导所得结果进行了仿真对比验证。2基于接收信号强度检测的VLC定位方法基于接收信号强度检测(RSSI)的VLC定位方法，其原理与传统无线电定位中的RSSI方法基本相同。由于可见光通信过程中，信号通常采用强度调制，接收端可利用光电检测器件(PD)实现对信号直流能量的检测，因此与RSSI方法的结合十分自然。图1给出了典型的VLC下行链路信道模型，即朗伯模型[8-9]。图1朗伯模型Fig.1Lambert′smodel模型中从LED到接收端直射视距光信道直流增益H(0)的数学表达式为H(0)=ìí（m+1）A2πD2cosmTsgcosφ,0,0≤φ≤φcφ>φc,(1)式中A为光电探测器探测面积，D为发射端与接收端之间的距离，φ为入射角，为发射角，Ts为光滤波器增益，g为光聚能器增益，φc是接收机视角，m为光源辐射模式，其数学表达式为m=ln2lncosΦ12,(2)式中Φ12为光源的发光功率半角，即在这个角度上的辐射功率为中心功率的一半，m值大小决定光束方向性，其值越大，光束方向性越好。在实际应用中，单个LED功率较小，通常采用LED阵列布局，为了方便计算，将每一个LED阵列看作一个点光源，信道噪声模型为高斯白噪声。仿真采用如图2所示的典型模拟环境[10-11]，4个光源对称分布在天花板上。基于朗伯信道模型，利用(1)式可以计算出每个光源与PD之间的距离，然后应用三边定位法即可实图2模拟室内环境Fig.2Simulationofindoorenvironment2
51,090604(2014)激光与光电子学进展www.opticsjournal.net090604-本文介绍了基于接收信号强度检测的VLC定位方法和仿真模型，推导了光源任意对称布局时待测面定位误差分布性能限(克拉美罗界，CRB)和高斯-牛顿算法的理论性能，最后对文中推导所得结果进行了仿真对比验证。2基于接收信号强度检测的VLC定位方法基于接收信号强度检测(RSSI)的VLC定位方法，其原理与传统无线电定位中的RSSI方法基本相同。由于可见光通信过程中，信号通常采用强度调制，接收端可利用光电检测器件(PD)实现对信号直流能量的检测，因此与RSSI方法的结合十分自然。图1给出了典型的VLC下行链路信道模型，即朗伯模型[8-9]。图1朗伯模型Fig.1Lambert′smodel模型中从LED到接收端直射视距光信道直流增益H(0)的数学表达式为H(0)=ìí（m+1）A2πD2cosmTsgcosφ,0,0≤φ≤φcφ>φc,(1)式中A为光电探测器探测面积，D为发射端与接收端之间的距离，φ为入射角，为发射角，Ts为光滤波器增益，g为光聚能器增益，φc是接收机视角，m为光源辐射模式，其数学表达式为m=ln2lncosΦ12,(2)式中Φ12为光源的发光功率半角，即在这个角度上的辐射功率为中心功率的一半，，m值大小决定光束方向性，其值越大，光束方向性越好。在实际应用中，单个LED功率较小，通常采用LED阵列布局，为了方便计算，将每一个LED阵列看作一个点光源，信道噪声模型为高斯白噪声。仿真采用如图2所示的典型模拟环境[10-11]，4个光源对称分布在天花板上。基于朗伯信道模型，利用(1)式可以计算出每个光源与PD之间的距离，然后应用三边定位法即可实图2模拟室内环境Fig.2Simulationofindoorenvironment2
【作者单位】： 信息工程大学信息工程学院;
【基金】：国家863计划(2013AA013603)
【分类号】：TN929.12
【参考文献】
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【共引文献】
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1 本报记者 马静t
本文编号：2536172
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2536172.html
