基于可见光通信的室内定位方案的应用研究

发布时间：2024-04-11 01:42

　　随着“中国制造2025”计划的持续推进和物联网技术的快速发展,融合信息技术和智能制造的智能服务机器人也越来越受到关注。同时,机器人在进行路径规划、导航避障和指令传达等任务时都需要与室内环境进行信息交互,因此,构建室内定位系统,提供智能设备位置信息,协助其完成自动化任务,已经成为室内服务系统智能化和个性化的研究热点。因为房屋墙壁等对无线电信号的阻隔,室外常用的全球定位系统(GPS)应用在室内环境时会出现误差较大、信息丢失等问题。为此,研究人员提出无线电定位和可见光通信(VLC)的两种室内定位方案:无线电定位是在室内布置WiFi、蓝牙等信号发射端,在接收端检测无线信号的特征参数,但其可用频带较窄,电磁干扰大,限制了其应用场景;可见光通信是赋值发光二极管(LED)光源编码信号,在接收端获取光标识码(ID)和光功率信息,分析位置坐标的方案。因为基于VLC技术具有数据带宽大、高速率、绿色环保、抗电磁干扰强等特点,所以基于VLC的室内定位方案已经成为高精度高可靠性室内定位研究的主要方向之一。基于VLC的室内定位方案需要解决LED光源ID编码和定位算法优化两个问题,为此,本文提出了频分多址技术(FD...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２典型室内定位技术精度和成本的综合比较??室内定位技术是指以通信信号为载体实现局域定位的方案，其代表是ＷｉＦｉ［＞５］、ＢＬＥ［６－７１、??

算资源消耗大，适合局部高精度定位使用。ＷｉＦｉ定位、ＢＬＥ定位、以及ＶＬＣ定位己成为当??前公共区域室内定位的主要技术手段，而ＺｉｇＢｅｅ技术因为无法直接连接智能终端而主要被用??于工业生产、自然环境监测等领域。如图１．２所示典型室内定位技术精度和成本的综合比较。??定位性能?广....

图１．３可见光通信的应用示意图??国外对可见光通信（ＶＬＣ）的研究起步较早，日本自２０００年起就开展了大量关于ＶＬＣ??

电属于不同频段的电磁波，但光的频谱带宽是无线电的１００００倍之多，采用ＶＬＣ技术来构建??高速无线光接入网是可行的，并且具备诸多优势，比如高速率、无电磁干扰、保密性高、不??会对人体健康造成影响、安装方便等。如图１．３所示是可见光通信的应用示意图，室内环境中??布置的大量无线电信....

图２．１频分多址的原理示意图??码分多址（ＣＤＭＡ）技术是将需传送的具有一定带宽信息数据，用一个远大于信号带宽??

的伪随机码进行调制，其中，原数据信号带宽被扩展即扩频，接受信号后将带宽信号还原出??原信息数据即解扩。伪随机码良好的正交性保证多个信号在信道内同时传递不会出现码间干??扰，而且方便接收端解扩还原出各个信号。如图２．２所示是码分多址原理的示意图。??ｆ?ＬＥＤ１??编码１??编码—....

图2.2码分多址的原理示意图

频带分配给每个ＬＥＤ光源作为光ＩＤ，接受端对频率进行识别并个??ｆｊ?ＬＥＤ／??频率，Ａ?ＬＥＤ３??／２?ＬＥＤ２??ｆ＇?ＬＥＤ１??°?时间ｆ??图２．１频分多址的原理示意图??（ＣＤＭＡ）技术是将需传送的具有一定带宽信息数据，用一个远进行调制，其中，原数据信号带宽被扩展....

本文编号：3950678