可見光通信(VLC)是一種新興的通信技術(shù),在人們?nèi)粘Ｉ钪姓加性絹碓街匾奈恢谩＞哂胁徽加霉矌�、隔離性好、安全性高等優(yōu)勢(shì)。目前,可見光室內(nèi)定位技術(shù)是VLC領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文從優(yōu)化室內(nèi)LED基站布局和提高VLC系統(tǒng)信噪比性能兩種思路出發(fā),改進(jìn)基于接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)算法的可見光定位方法,提高現(xiàn)有定位方法的定位精度。本文的主要工作包括:(1)設(shè)計(jì)了室內(nèi)可見光定位的方案,對(duì)核心器件選型、基站整體布局策略、基站與接收器角度、直流信道增益計(jì)算等環(huán)節(jié)進(jìn)行說明。提出了等邊三角形分布基站優(yōu)化模型,并且進(jìn)行理論證明。將卡爾曼濾波方法與RSS算法相結(jié)合以解決室內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)定位問題,并且討論待測(cè)節(jié)點(diǎn)在房間邊緣時(shí)其定位精度所受到的影響。仿真結(jié)果表明,在采用等邊三角形基站布局并且使用卡爾曼濾波算法處理信號(hào)的條件下,本文所涉及的室內(nèi)可見光定位方案的定位精度達(dá)到3.4cm。(2)將LED光強(qiáng)分布特性近似為朗伯光源,計(jì)算出獲得指定高度均勻光照強(qiáng)度時(shí)相鄰LED燈的最遠(yuǎn)距離。在保證照明均勻的條件下,將時(shí)分復(fù)用(TDM)機(jī)制引入室內(nèi)可見光定位模型。仿真結(jié)果表明,TDM模型相比于原有模型從光強(qiáng)比到信噪比均有了顯著提高,信...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1各種定位方法定位精度比較

圖1-1各種定位方法定位精度比較1.2.3可見光定位方法簡(jiǎn)介近年來，隨著LED在照明領(lǐng)域的逐漸普及，LED可見光源以其低能耗綠色環(huán)保、頻譜資源豐富以及泛在性的優(yōu)勢(shì)，在室內(nèi)寬帶通信和智能照明方面引起了廣泛的研究興趣[16]。由于室內(nèi)可見光定位（VLC）技術(shù)在使用不同的光....

圖1-2TDOA技術(shù)（圖中為雙曲線）

基于到達(dá)時(shí)間的測(cè)距技術(shù)，原理為已知光的傳播速度，根測(cè)量計(jì)算出基站與待測(cè)節(jié)點(diǎn)之間的距離。雖然TOA技術(shù)少，并且由于信息傳送速度快而使得測(cè)量精度十分高，可于待測(cè)節(jié)點(diǎn)與基站的時(shí)鐘同步性要求極高，必須保持嚴(yán)格光電傳感器的要求。而RTOF技術(shù)是計(jì)算光信號(hào)往返所用技術(shù)，其不要求待測(cè)....

圖1-3AOA技術(shù)

圖1-3AOA技術(shù)]^[26]計(jì)算接收端接收到的信號(hào)強(qiáng)度從而計(jì)算出待測(cè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算原理上與TOA類似（如圖1-4），根據(jù)基站基站分別為球心畫出球形，三個(gè)基站球面的交點(diǎn)就所示)。其定位的優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)，成本極低，并且本文中所用到的改良方案均為RSS....

圖1-4RSS（TOA）示意圖

圖1-3AOA技術(shù)[23]^[26]通過計(jì)算接收端接收到的信號(hào)強(qiáng)度從而計(jì)算出待測(cè)距的計(jì)算原理上與TOA類似（如圖1-4），根三個(gè)基站分別為球心畫出球形，三個(gè)基站球面的色點(diǎn)所示)。其定位的優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)，成本極低備，本文中所用到的改良方案均為RSS....

本文編號(hào)：4025808