可見光通信技術（VLC）是一種使用LED光源作為信號源在可見光波段進行通信的技術。可見光通信技術具有無電磁干擾、綠色環(huán)保、拓寬頻譜資源等優(yōu)點,在室內定位領域具有較強的競爭力。本文以基于圖像傳感器的可見光通信技術室內定位算法作為研究對象,在廣泛調研可見光通信技術系統(tǒng)架構以及典型的室內定位算法的基礎上,主要完成了以下三部分工作:1)提出了一種基于雙圖像傳感器的室內定位算法。該算法利用VLC通信技術對LED發(fā)出的光信號進行調制,再使用圖像傳感器作為接收器對光信號進行接收并解調。根據LED在圖像傳感器上形成的LED圖像的位置和幾何關系計算得到未知點的三維坐標信息。本文通過引入光照強度因子作為確定LED圖像中心位置的加權因子,以降低定位誤差。數(shù)值計算結果表明:當每厘米像素數(shù)目為3000時,本文提出的加權平均定位算法的定位誤差均方根為3.7cm,而作為對比的M.S.Rahman算法的均方根定位誤差為6.6cm。2)提出了一種基于傾斜單圖像傳感器的室內定位算法。該算法基于水平放置的單圖像傳感器的定位系統(tǒng),通過加入圖像傳感器的傾斜角度,根據傾斜角度以及LED在傾斜后圖像傳感器上生成的LED圖像的幾何關... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 可見光通信技術的研究歷程與應用前景
        1.1.1 可見光通信的研究歷程
        1.1.2 可見光通信技術的應用前景
    1.2 可見光室內定位技術的國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 典型的室內定位技術
        1.2.2 可見光室內定位技術的國內研究現(xiàn)狀
        1.2.3 室內可見光定位技術的國外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究工作
    1.4 本文的內容安排
    1.5 本章小結
第二章 可見光通信技術原理
    2.1 可見光通信基本原理及系統(tǒng)構架
    2.2 白光LED基本原理
        2.2.1 LED基本結構
        2.2.2 LED伏安特性
        2.2.3 LED調制特性
    2.3 室內可見光信道特性
        2.3.1 光度學基本物理量
        2.3.2 LED的廣義朗伯模型
        2.3.3 LED室內照度分布
    2.4 光電探測器特性分析
    2.5 本章小結
第三章 基于可見光通信的室內定位算法原理
    3.1 室內定位算法模型
        3.1.1 圓形定位模型
        3.1.2 三角定位模型
        3.1.3 雙曲線定位模型
    3.2 典型室內定位算法介紹
        3.2.1 TOA定位算法
        3.2.2 TDOA定位算法
        3.2.3 AOA定位算法
        3.2.4 RSSI定位算法
    3.3 基于圖像傳感器定位算法介紹
    3.4 室內定位技術性能指標
    3.5 本章小結
第四章 基于雙圖像傳感器的室內定位算法
    4.1 基于雙圖像傳感器室內定位系統(tǒng)
    4.2 基于雙圖像傳感器定位算法
    4.3 引入光照強度加權因子
    4.4 定位仿真及誤差分析
        4.4.1 定位誤差與像素數(shù)目的關系
        4.4.2 定位誤差與雙圖像傳感器間距的關系
        4.4.3 定位誤差與透鏡焦距的關系
    4.5 本章小結
第五章 基于傾斜單圖像傳感器的室內定位算法
    5.1 基于單圖像傳感器的室內定位系統(tǒng)
    5.2 定位區(qū)域介紹
    5.3 傾斜的單圖像傳感器定位算法
    5.4 算法仿真及誤差分析
        5.4.1 最優(yōu)傾斜角度范圍
        5.4.2 旋轉前后房間內誤差分布對比
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 本文研究工作總結
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
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本文編號：3677995