基于LED通信的室内定位方法研究

发布时间：2017-12-30 09:36

  本文关键词：基于LED通信的室内定位方法研究　出处：《电子科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 可见光通信 室内定位 RSS 稀疏信号恢复 K最邻近算法

【摘要】：近年来,由于基于射频技术的室内定位系统存在诸多的缺点,该类定位系统已经无法满足人们对室内定位服务的需求。然而,随着LED绿色照明时代的到来,可见光通信技术得到了迅速发展,并且LED可见光通信技术与传统射频通信技术相比具有显著的优势,因此,基于LED可见光通信的室内定位方法被广大学者提上了研究日程。本文也对此方法进行了相应的研究。本文的主要工作如下:首先,依次对常见的经典室内定位算法进行了分析介绍,分别为基于TOA信息、TDOA信息、RSS信息以及AOA信息的室内定位方法,并比较了它们各自的优缺点,使得对这些算法有了更进一步的认识,为后文LED可见光室内定位算法的研究及改进提供依据。并对LED可见光通信的信道模型进行了阐述,为后文对LED可见光室内定位算法的研究打下理论基础。其次,分析了基于RSS信息的可见光室内定位算法,并针对该算法的缺点,提出了改进的基于RSS和AOA融合的室内定位算法,该算法在一定程度上提高了室内定位的精度。并在此基础上,针对室内边缘区域定位精度较差的问题,利用了卡尔曼滤波算法对该算法进行改进,用以提高对室内边缘区域移动设备的定位性能。然后,针对RSS定位算法和AOA定位算法容易受到室内环境因素影响的缺点,提出了基于RSS指纹信息的定位方法,该定位方法可以弥补参数化定位方法的缺陷,可以降低多径效应等环境因素对定位精度带来的影响,具有更高的定位精度。最后,针对信号衰减、多径效应等环境因素对室内定位的影响,提出了一种基于稀疏信号恢复的LED可见光室内定位算法。该方法通过当前位置可见LED个数的稀疏性,应用合理的稀疏信号恢复算法,重构可见LED发射的信号在观测信号中所占的权重来实现定位。该算法应用概率信号模型处理存在障碍物的可能性,可以应用于缺乏同步以及视距链路可能出现阻塞或严重衰减的环境中,可以有效对抗室内复杂环境,如阴影效应、信号强度衰减等因素对定位精度的影响。最后,为了进一步提高该算法的定位精度采用K最邻近算法对该算法进行了优化。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.1

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本文编号：1354278