基于接收信号强度算法的可见光定位优化方法研究

发布时间：2025-01-11 02:38

　　可见光通信(VLC)是一种新兴的通信技术,在人们日常生活中占有越来越重要的位置。具有不占用公共带宽、隔离性好、安全性高等优势。目前,可见光室内定位技术是VLC领域的研究热点。本文从优化室内LED基站布局和提高VLC系统信噪比性能两种思路出发,改进基于接收信号强度(RSS)算法的可见光定位方法,提高现有定位方法的定位精度。本文的主要工作包括:(1)设计了室内可见光定位的方案,对核心器件选型、基站整体布局策略、基站与接收器角度、直流信道增益计算等环节进行说明。提出了等边三角形分布基站优化模型,并且进行理论证明。将卡尔曼滤波方法与RSS算法相结合以解决室内移动目标定位问题,并且讨论待测节点在房间边缘时其定位精度所受到的影响。仿真结果表明,在采用等边三角形基站布局并且使用卡尔曼滤波算法处理信号的条件下,本文所涉及的室内可见光定位方案的定位精度达到3.4cm。(2)将LED光强分布特性近似为朗伯光源,计算出获得指定高度均匀光照强度时相邻LED灯的最远距离。在保证照明均匀的条件下,将时分复用(TDM)机制引入室内可见光定位模型。仿真结果表明,TDM模型相比于原有模型从光强比到信噪比均有了显著提高,信...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1各种定位方法定位精度比较

图1-1各种定位方法定位精度比较1.2.3可见光定位方法简介近年来，随着LED在照明领域的逐渐普及，LED可见光源以其低能耗绿色环保、频谱资源丰富以及泛在性的优势，在室内宽带通信和智能照明方面引起了广泛的研究兴趣[16]。由于室内可见光定位（VLC）技术在使用不同的光....

图1-2TDOA技术（图中为双曲线）

基于到达时间的测距技术，原理为已知光的传播速度，根测量计算出基站与待测节点之间的距离。虽然TOA技术少，并且由于信息传送速度快而使得测量精度十分高，可于待测节点与基站的时钟同步性要求极高，必须保持严格光电传感器的要求。而RTOF技术是计算光信号往返所用技术，其不要求待测....

图1-3AOA技术

图1-3AOA技术]^[26]计算接收端接收到的信号强度从而计算出待测节点的计算原理上与TOA类似（如图1-4），根据基站基站分别为球心画出球形，三个基站球面的交点就所示)。其定位的优点是易于实现，成本极低，并且本文中所用到的改良方案均为RSS....

图1-4RSS（TOA）示意图

图1-3AOA技术[23]^[26]通过计算接收端接收到的信号强度从而计算出待测距的计算原理上与TOA类似（如图1-4），根三个基站分别为球心画出球形，三个基站球面的色点所示)。其定位的优点是易于实现，成本极低备，本文中所用到的改良方案均为RSS....

本文编号：4025808