目前,基于衛(wèi)星的室外定位技術(shù)已經(jīng)相當成熟,但是在室內(nèi)無法接收到衛(wèi)星信號,所以基于衛(wèi)星信號的定位技術(shù)不適用于室內(nèi)的定位系統(tǒng)研發(fā)。因此,一種不依賴衛(wèi)星信號便可以完成室內(nèi)高精度定位的定位技術(shù)受到廣泛的關(guān)注和研究。對于室內(nèi)定位技術(shù),國內(nèi)外也開展了大量的研究且取得顯著成果,其中基于WiFi、Zigbee、RFID和UWB等在定位精度和技術(shù)方法上都已經(jīng)非常成熟,但各自都有不適宜現(xiàn)實生產(chǎn)使用的缺點。LED可見光定位技術(shù)是目前的一個研究熱點,其信號傳遞速度快、精度高,LED價格低廉且方便布置安裝,成本低,是可以有效應對和解決目前室內(nèi)定位技術(shù)遇到的各種不足與難題。因此,基于LED的可見光定位技術(shù)并進一步提高該技術(shù)的定位精度是本文研究的重點。本文以可見光通信技術(shù)為基礎,對室內(nèi)定位技術(shù)的軟件算法進行研究,旨在提高目前基于LED可見光定位技術(shù)的定位精度。本文主要分為如下四個研究部分:一、分析現(xiàn)實室內(nèi)環(huán)境的狀況,對可見光通信技術(shù)進行信道模型建立。二、在信道模型建立基礎上結(jié)合光電傳感器的物理特性,對可見光通信系統(tǒng)目前具備的多種定位算法進行重點分析,提出基于RSS與其他算法進行深度融合的二維定位和三維定位算法,旨在... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

LED照明占全球市場份額圖

基于可見光的室內(nèi)定位研究-2-圖1.2室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)示意圖(1)國外研究現(xiàn)狀從目前發(fā)展趨勢和市場占比份額得知：基于可見光的數(shù)據(jù)無線通信技術(shù)在未來會具有無限高的市場前景。在日本、歐美等發(fā)達國家的眾多科研院所和企業(yè)針對可見光通信投入了巨大的財力、物力和人力進行該領(lǐng)域的研究[7-11]。2000年，在日本的中川研究室最早開展可見光通信技術(shù)的研究。研究初期，該研究室的工作人員大部分時間用于通信信道理論的研究，主要采用數(shù)學分析和計算機仿真的方法進行探索，明確了白色光發(fā)光二極管是可以作為開發(fā)室內(nèi)照明和通信系統(tǒng)的光源的可能性。時隔兩年之后，中川研究室的工作人員在信道模型的研究方面取得了諸多成果，此時中川研究室工作人員集中精力投入到可見光通信系統(tǒng)的具體功能部分研究，其中分為如下四部分：○1室內(nèi)布置的發(fā)射光源的屬性；○2無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信道模型；○3影響數(shù)據(jù)通信的噪聲模型；○4對室內(nèi)不同位置進行信噪比分布特征等。中川研究室為了提高在可見光通信技術(shù)領(lǐng)域的研究力度，目標結(jié)合社會層面的新興人才和技術(shù)，在研究室主導下，在日本成立了名為“可見光通信聯(lián)合體”的研究團體，并聯(lián)合國內(nèi)的中堅技術(shù)單位和企業(yè)進行該領(lǐng)域更廣泛的研究。目前該領(lǐng)域根據(jù)具體的應用場景劃分可以拓展到如下五方面：○1室內(nèi)的無線高速率數(shù)據(jù)通信技術(shù)；○2基于可見光的室內(nèi)無線位置解析技術(shù)；○3基于可見光的無線網(wǎng)絡技術(shù)；○4道路交通的信號燈通信技術(shù)；○5水下的可見光無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等[12-16]�，F(xiàn)今在可見光通信研究領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大的成就，其中最為突出的是開發(fā)了基于可見光通信的超市定位及導航系統(tǒng)，該產(chǎn)品已投入市場應用生產(chǎn)，正逐漸商品化和商業(yè)化。對于可見光通信技術(shù)的研究，在歐美立項了關(guān)于可見光的無線通信技術(shù)?

蘭州交通大學工程碩士學位論文-5-圖1.3無線室內(nèi)定位技術(shù)分類根據(jù)上述的定位方案，世界各大研究團隊進行了大量的無線室內(nèi)定位技術(shù)的工作研究，經(jīng)過多年的發(fā)展基于多種定位技術(shù)研發(fā)出了眾多不同方式的無線定位方案。(1)基于紅外線技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)英國的相關(guān)科研團體基于紅外線室內(nèi)定位技術(shù)研發(fā)了名為“ActiveBadge”定位系統(tǒng)，此系統(tǒng)是在待定位目標上裝配紅外發(fā)射器作為移動站，向周圍環(huán)境按一定時間規(guī)律發(fā)射無線定位信號�；谠摲桨傅亩ㄎ环绞绞窃谑覂�(nèi)布置大量的定位基站，并對建立好的基站進行標定，通過無線的方式接入到控制中心，當區(qū)域內(nèi)存在待測位置時，控制中心通過無線識別區(qū)域內(nèi)的信號，解析確定當前的目標位置。其中最為突出的是美國的RF-code公司研發(fā)了與名為“ActiveBadge”定位系統(tǒng)所采用的原理類似，可實現(xiàn)室內(nèi)的高精度定位[33]。(2)基于超聲波的室內(nèi)定位系統(tǒng)英國劍橋?qū)嶒炇一诔暡ㄊ覂?nèi)定位技術(shù)開發(fā)了名稱為“Bat”室內(nèi)定位系統(tǒng)，該室內(nèi)定位系統(tǒng)通過在室內(nèi)區(qū)域布置超聲波接收器、服務器，通過無線射頻信號，解析待測位置到終端的信號時間差，進行距離信息的解算，使用該種方式進行定位時需要采用3個及以上的反饋距離值，進行室內(nèi)待測位置的實際目標的位置解析[34-35]。(3)基于WLAN信號的室內(nèi)定位系統(tǒng)針對基于WLAN信號的無線室內(nèi)定位技術(shù)，有相關(guān)研究團體基于RSS測量方法進行名為“RADAR”的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究。該系統(tǒng)首先建立RSS指紋庫構(gòu)建電子地圖，隨后將待測位置的信號的無線點接入系統(tǒng)，存儲RSS值，與建立好的指紋庫進行比對，通過數(shù)學函數(shù)分析找到相似度最高的點便是目標點，實現(xiàn)室內(nèi)待測位置的無線定位。美國的蘋果公司于2013年推出了基于WLAN信號定位的名為“WIFISLAM”定位系統(tǒng)設

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]可見光通信系統(tǒng)室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 盧愿.寧波大學 2019
[2]室內(nèi)可見光定位技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 張靖婷.大連海事大學 2016
[3]可見光通信自適應信道均衡與可調(diào)光編碼技術(shù)研究[D]. 張汝岐.北京郵電大學 2015
[4]基于LED的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究與設計實現(xiàn)[D]. 曠亞和.大連海事大學 2014
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本文編號：2959022