本文關鍵詞：LED光通信調制解調技術研究

  更多相關文章： 室內定位 LED光通信 光能分布 調制解調 Android編程

【摘要】：現今階段基于全球定位系統(tǒng)的室外定位的技術已經相當成熟,此項技術的普遍應用刺激了室內定位技術的開發(fā)和研究。智能手機普及的今天,人們的出行大都依賴移動智能設備。室內衛(wèi)星信號非常微弱甚至無法接收,需要一種可以不依賴衛(wèi)星信號的新技術來實現室內定位,并能夠應用于智能終端。現有室內定位技術如Wi-Fi、Zigbee、RFID、UWB、Bluetooth等存在相應的問題,其系統(tǒng)實施復雜、無線資源消耗嚴重、精度較低,無法大區(qū)域廣范圍的使用。為了緩解日益緊張的射頻資源,無線光通信作為一種新型通信技術,在頻譜性能上有無限的可替代性,對傳統(tǒng)無線通信的各項短板給予巧妙補救;并且LED的普遍使用使得無線光通信具有方便普及,低輻射、抗干擾的優(yōu)點,為未來無線通信領域提供了更多的可能。本文對基于LED光通信技術的室內定位系統(tǒng)開展了研究,并實現Android手機APP客戶端,完成一套室內定位系統(tǒng)樣機的搭建,該系統(tǒng)對用戶要求無需外設,利用手機自帶傳感器,實現了1米的室內定位精度。本文主要有以下研究內容:(1)結合搭建系統(tǒng)的實際室內環(huán)境,對無線光通信系統(tǒng)信道進行分析,確定整個系統(tǒng)框架及工作流程。(2)結合LED的發(fā)光特性及定位精度,仿真分析了系統(tǒng)性能及光能分布,確定了LED光源發(fā)射端的主要布局參數,完成LED發(fā)射端的安裝。(3)分析室內無線光通信特性及幾種常規(guī)光通信調制方式,參考手機接收端的傳感器性能,選擇合適調制解調方式,通過微處理器向驅動電路發(fā)送信號完成對LED發(fā)出的光信號進行調制,并搭建實驗平臺完成了對調制光信號的初步測試。(4)在Android平臺下編程,進行安卓手機客戶端的設計,實現了用戶在室內精確位置的獲取并在手機顯示。(5)將室內定位與百度地圖API聯合,實現室內與室外定位的無縫銜接,完成整個系統(tǒng)搭建并進行了系統(tǒng)測試。本系統(tǒng)能達到普通手機用戶1米的室內定位精度,并且光照環(huán)境對定位成功率影響不大,在Android平臺的手機上兼容性也較好。
【關鍵詞】：室內定位 LED光通信 光能分布 調制解調 Android編程
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 國內外現狀13-18
• 1.2.1 室內定位技術現狀13-15
• 1.2.2 LED光通信技術研究現狀15-18
• 1.3 課題的提出及意義18-19
• 1.4 本文工作以及組織結構19-21
• 第二章 系統(tǒng)設計及光源光能分布研究21-41
• 2.1 LED室內定位方案總體設計21-27
• 2.1.1 現有室內定位系統(tǒng)概述21-25
• 2.1.2 LED室內定位方案設計25-27
• 2.2 LED光源特性27-31
• 2.2.1 LED發(fā)光的基本原理27-28
• 2.2.2 LED基本結構28-29
• 2.2.3 LED的調制特性29-31
• 2.3 LED照度分布研究31-35
• 2.3.1 LED的光學參數31-32
• 2.3.2 LED輻射特性32-34
• 2.3.3 兩個LED光照度分布分析34-35
• 2.4 LED發(fā)射端光能分布設計35-40
• 2.4.1 系統(tǒng)信道特性分析36-37
• 2.4.2 LED光能分布設計37-40
• 2.5 本章小結40-41
• 第三章 LED無線光通信發(fā)送端設計與實現41-57
• 3.1 引言41
• 3.2 LED調制技術41-47
• 3.2.1 無線光通信的調制41-43
• 3.2.2 LED調制方式對比43-47
• 3.3 LED發(fā)送端設計及實現47-53
• 3.3.1 微處理器模塊47-49
• 3.3.2 LED驅動電路理論及設計49-53
• 3.4 發(fā)送端被調信號測試53-56
• 3.5 本章小結56-57
• 第四章 基于ANDROID的接收端APP設計與系統(tǒng)實現57-81
• 4.1 引言57
• 4.2 手機光線傳感器及其使用57-61
• 4.2.1 Android系統(tǒng)及其架構57-60
• 4.2.2 手機光線傳感器介紹60-61
• 4.3 光線傳感器的光照度響應及測試61-65
• 4.3.1 手機光照度計的設計61-63
• 4.3.2 照度測試及統(tǒng)計63-65
• 4.4 手機APP設計與實現65-74
• 4.4.1 幀結構設計65-66
• 4.4.2 手機接收端算法設計66-71
• 4.4.3 在地圖界面中顯示位置71-72
• 4.4.4 室內外定位相融合72-74
• 4.5 系統(tǒng)測試與分析74-79
• 4.5.1 系統(tǒng)環(huán)境搭建74-75
• 4.5.2 接收及處理數據測試分析75-77
• 4.5.3 定位識別率測試77-78
• 4.5.4 兼容性測試78-79
• 4.5.5 誤差分析79
• 4.6 本章小結79-81
• 第五章 總結與展望81-83
• 5.1 工作總結81
• 5.2 工作展望81-83
• 致謝83-84
• 參考文獻84-89

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 胡鈞桂;面向未來 迎接挑戰(zhàn)──為建所30周年《光通信技術》�？罗o[J];光通信技術;2001年03期

2 ;日本開發(fā)最新光通信技術系統(tǒng)[J];科技廣場;2002年06期

3 ;第二\G光通信技術與市場研討暨展覽會[J];通信世界;2003年31期

4 郭中華;2003年光通信技術發(fā)展與應用展望[J];通訊世界;2003年01期

5 ;第三屆中國光通信技術與市場研討會召開[J];電力系統(tǒng)通信;2003年10期

6 日通;長距離光通信技術[J];軍民兩用技術與產品;2003年12期

7 Larry DesJardin;不斷演進的光通信技術[J];電子設計應用;2004年02期

8 W.TX;世界最快光通信技術[J];軍民兩用技術與產品;2004年06期

9 ;第三屆光通信技術與市場發(fā)展研討會[J];通信世界;2004年25期

10 ;第三屆光通信技術與市場發(fā)展研討會[J];通信世界;2004年35期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 都明;堯長青;馮濤;;淺談40G光通信[A];四川省通信學會2009年學術年會論文集[C];2009年

2 李明宇;閻春生;胡海洋;;光通信實習教學改革建議[A];2006-2010年教育部高等學校光電信息科學與工程專業(yè)教學指導分委員會第三次會議暨教學改革研討會論文集[C];2008年

3 張阿平;高少銳;何賽靈;;光通信技術課程教學探討[A];2006-2010年教育部高等學校光電信息科學與工程專業(yè)教學指導分委員會及協(xié)作委員會2010年全體會議論文集[C];2010年

4 毛謙;;光通信技術和網絡的現狀及其發(fā)展[A];武漢市首屆學術年會通信學會2004年學術年會論文集[C];2004年

5 韋樂平;;40G光通信技術與下一代干線光纖的發(fā)展[A];四川省通信學會2003年有線通信技術交流會資料匯集[C];2003年

6 李番;鄔雙陽;張文平;;星地光通信地面接收技術研究[A];魯豫贛黑蘇五省光學（激光）學會2011學術年會論文摘要集[C];2011年

7 蔣麗娟;朱道偉;;無纖光通信技術及其應用[A];全國第十次光纖通信暨第十一屆集成光學學術會議（OFCIO’2001）論文集[C];2001年

8 韋樂平;;光通信技術的發(fā)展趨勢和展望[A];全國第十一次光纖通信暨第十二屆集成光學學術會議（OFCIO’2003）論文集[C];2003年

9 謝征;吳國鋒;;移動大氣光通信新慨念[A];2007年全國第十六屆十三�。ㄊ校┕鈱W學術會議論文集[C];2007年

10 鄭大永;樂彤惠;;光通信技術的發(fā)展概述[A];四川省通信學會1999年學術年會論文集[C];1999年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 方新洲;日本利用航標燈實施可見光通信[N];中國船舶報;2008年

2 安吉;貝爾實驗室最新成果助力未來光通信發(fā)展[N];科技日報;2013年

3 本報記者 姚傳富;光通信技術依然朝霞滿天[N];人民郵電;2013年

4 記者 葉青 通訊員 羅廷;廣東率先成立聯盟 攻關可見光通信技術[N];廣東科技報;2014年

5 記者 葉青 通訊員 羅廷;可見光通信技術可減少人體電磁損害[N];廣東科技報;2014年

6 陳漢林;烽火通信與四川省電力公司舉行光通信技術交流會[N];西南電力報;2000年

7 記者 于尚民;金融風暴點燃光通信?[N];通信產業(yè)報;2008年

8 本報記者 范毅波;日立攜手北郵 研發(fā)光通信技術[N];網絡世界;2005年

9 劉霞;可見光通信技術有望取代無線保真技術[N];科技日報;2011年

10 杞人;廣東加快推進可見光通信技術產業(yè)化[N];科技日報;2014年

中國博士學位論文全文數據庫 前8條

1 李建鋒;高速可見光通信的調制關鍵技術研究[D];北京郵電大學;2015年

2 李楊;自由空間保密光通信關鍵技術研究[D];中國科學技術大學;2016年

3 欒新源;基于LED可見光通信的室內定位關鍵技術研究[D];上海大學;2016年

4 俞建杰;衛(wèi)星光通信光學系統(tǒng)優(yōu)化設計及性能評測方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

5 薛正燕;衛(wèi)星光通信捕獲跟蹤技術研究[D];中國科學院研究生院（光電技術研究所）;2015年

6 丁舉鵬;可見光通信室內信道建模及性能優(yōu)化[D];北京郵電大學;2013年

7 何勝陽;室內可見光通信系統(tǒng)關鍵技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

8 羅彤;星間光通信ATP中捕獲，，跟蹤技術研究[D];電子科技大學;2005年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 代好;面向射頻和可見光通信的三維空間鍵控系統(tǒng)[D];大連海事大學;2015年

2 陳明方;基于可見光通信的車輛身份識別系統(tǒng)關鍵技術研究[D];西南交通大學;2015年

3 徐殿維;基于白光LED的雙向無線光通信及糾錯方法的實驗研究[D];黑龍江大學;2015年

4 張坤;基于激光二極管的可見光通信技術研究和硬件設計[D];南京航空航天大學;2014年

5 秦小翔;基于LED燈的光通信技術研究[D];河北科技大學;2015年

6 方勛;水下高速LED光通信技術研究[D];杭州電子科技大學;2015年

7 樊立鵬;基于可見光的ARM平臺網絡接入系統(tǒng)設計[D];南京郵電大學;2015年

8 吳波;基于可見光通信的無線門禁系統(tǒng)設計與實現[D];南京郵電大學;2015年

9 江運力;室內可見光通信定位技術研究[D];南京郵電大學;2014年

10 張俊;可見光通信OFDM系統(tǒng)非線性失真抑制方法研究[D];解放軍信息工程大學;2015年

本文編號：1018810