本文選題：可見光通信　切入點(diǎn)：室內(nèi)定位　出處：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著科技的進(jìn)步與無線技術(shù)的飛速發(fā)展以及各種移動(dòng)設(shè)備的普及,現(xiàn)如今,人們對(duì)位置服務(wù)的需求越來越高。室外環(huán)境下,全球定位系統(tǒng)可滿足定位需求,但在繁雜多變的室內(nèi)環(huán)境下,由于建筑物的遮蔽,全球定位系統(tǒng)無法完成定位功能,是以涌現(xiàn)了眾多針對(duì)室內(nèi)環(huán)境下的定位解決方案。本文主要討論室內(nèi)定位的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,對(duì)可見光通信技術(shù)、室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行探索。白光LED以其體積小、價(jià)格低、無電磁輻射和無污染等優(yōu)點(diǎn),正逐漸取代白熾燈、日光燈成為主要的照明光源。因此采用白光LED作為室內(nèi)光通信的光源是一個(gè)極具吸引力的思路,引起眾多研究人員的關(guān)注。論文主要工作內(nèi)容如下:首先,根據(jù)朗伯模型,建立白光LED的基本發(fā)光模型,對(duì)白光LED的各種物理特性進(jìn)行了解研究,并對(duì)其空間輻射模型進(jìn)行理論分析。根據(jù)LED輻射模型建立可見光通信系統(tǒng)模型,對(duì)系統(tǒng)的光源、信道特性進(jìn)行探究,模擬仿真室內(nèi)接收端的光照度、光接收功率和信噪比,仿真結(jié)果表明室內(nèi)可見光定位系統(tǒng)能夠滿足照明、通信、定位的三重要求。其次,針對(duì)可見光通信系統(tǒng)中接收信號(hào)強(qiáng)度RSS隨機(jī)波動(dòng)較大的問題,提出一種基于RSS的改進(jìn)差分修正定位算法,通過將各個(gè)參考節(jié)點(diǎn)分別作為差分修正參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位修正,解決了設(shè)定參考節(jié)點(diǎn)權(quán)重過大的問題。本文提出的定位算法可以有效地提高室內(nèi)定位精度,系統(tǒng)軟件計(jì)算量小,硬件容易實(shí)現(xiàn),有效地提高了系統(tǒng)的應(yīng)用性。仿真結(jié)果表明,該定位算法在可見光室內(nèi)定位模型中能夠?qū)崿F(xiàn)約為15cm的平均定位誤差性能。最后,設(shè)計(jì)了可見光室內(nèi)定位模擬實(shí)驗(yàn),PoE供電設(shè)備的介紹,可見光定位系統(tǒng)發(fā)送端、接收端硬件設(shè)計(jì)。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)明,整體通信規(guī)劃性能優(yōu)異,為下一步實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the development of science and technology and the rapid development of wireless technology and the popularity of various mobile devices, nowadays, the demand for location services is increasing. But in the complicated and changeable indoor environment, because of the shelter of the building, the GPS can not complete the positioning function. This paper mainly discusses the domestic and foreign research status of indoor positioning, and explores the visible light communication technology and indoor positioning technology. White light LED is small in size and low in price. The advantages of no electromagnetic radiation and no pollution are gradually replacing incandescent lamps, and fluorescent lamps are becoming the main lighting sources. Therefore, it is an attractive idea to use white LED as the light source for indoor optical communication. The main work of this paper is as follows: firstly, according to Lambert model, the basic luminescence model of white LED is established, and the physical properties of white light LED are studied. According to the LED radiation model, the visible light communication system model is established, the light source and channel characteristics of the system are explored, and the illuminance, light receiving power and signal-to-noise ratio of the indoor receiver are simulated and simulated. The simulation results show that the indoor visible-light positioning system can meet the triple requirements of illumination, communication and positioning. Secondly, aiming at the problem of the large random fluctuation of the received signal intensity RSS in the visible light communication system, An improved differential correction location algorithm based on RSS is proposed. Each reference node is used as the differential modified reference node to modify the location. The problem of setting the weight of reference nodes is solved. The positioning algorithm presented in this paper can effectively improve the indoor positioning accuracy, the system software calculation is small, the hardware is easy to realize, and the application of the system is improved effectively. The algorithm can realize the average positioning error performance of about 15cm in the visible light indoor positioning model. Finally, the introduction of PoE power supply equipment is designed for the simulation experiment of the visible light indoor positioning, and the transmitting end of the visible light location system is designed. The hardware design of the receiver is verified by simulation experiments, and the overall communication planning performance is excellent, which lays a foundation for the realization of the positioning system in the next step.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.1

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本文編號(hào)：1628119