智能交通中可見(jiàn)光車(chē)輛定位技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-13 11:39
隨著發(fā)光二極管的迅速發(fā)展,高發(fā)光率、低功耗、長(zhǎng)壽命、低成本的LED光源廣泛應(yīng)用于家居照明、交通指示,廣告顯示等領(lǐng)域。在智能交通領(lǐng)域,基于LED的可見(jiàn)光定位技術(shù)能夠利用現(xiàn)有交通信號(hào)燈、路燈等道路基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)行駛車(chē)輛的準(zhǔn)確定位,且具有綠色環(huán)保、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。在智能交通領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿脱芯績(jī)r(jià)值。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)室外智能交通中可見(jiàn)光定位技術(shù)進(jìn)行了研究:1.介紹了智能交通系統(tǒng)中LED交通燈的特性、發(fā)光原理及光電探測(cè)器的選擇。結(jié)合室外環(huán)境建立室外可見(jiàn)光信號(hào)傳輸模型,仿真分析了室外LED交通燈的光功率分布及信噪比性能。2.針對(duì)室外復(fù)雜的信道環(huán)境,建立了 LED交通燈的信號(hào)傳輸模型,討論了接收角度和機(jī)動(dòng)車(chē)道路寬度對(duì)LED交通燈信號(hào)傳輸特性的影響,仿真分析了不同天氣下LED交通燈的信號(hào)傳輸衰減,定量給出了基于室外LED交通燈車(chē)輛定位時(shí)的工作區(qū)間。3.研究了基于接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)、到達(dá)時(shí)間差(TDOA)、到達(dá)時(shí)間(TOA)和接收信號(hào)角度(AOA)等參數(shù)的定位算法;建立了城市道路交通系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛定位模型,結(jié)合互相關(guān)檢測(cè)算法,研究了 TDOA算法到達(dá)時(shí)間差的參數(shù)估計(jì);針對(duì)TDOA算法中的非線性...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 室外可見(jiàn)光通信研究現(xiàn)狀
1.2.2 可見(jiàn)光定位研究現(xiàn)狀
1.3 室外可見(jiàn)光定位技術(shù)存在的問(wèn)題
1.4 主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
2 智能交通中的可見(jiàn)光定位
2.1 LED在智能交通中的應(yīng)用
2.1.1 主要應(yīng)用場(chǎng)景
2.1.2 LED交通燈的優(yōu)點(diǎn)
2.1.3 LED交通燈發(fā)光原理
2.1.4 LED交通燈的電特性
2.2 光電探測(cè)器
2.3 室外可見(jiàn)光信號(hào)傳輸模型
2.3.1 可見(jiàn)光信息傳輸原理
2.3.2 可見(jiàn)光傳輸鏈路模型
2.3.3 室外信道噪聲
2.4 室外可見(jiàn)光定位系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)
2.4.1 工作區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
2.4.2 定位性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
2.5 本章小結(jié)
3 典型天氣下LED交通燈傳輸衰減和信噪比分析
3.1 機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈與車(chē)輛間的通信
3.1.1 機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈通信模型
3.1.2 仿真分析
3.2 人行橫道信號(hào)燈與車(chē)輛間的通信
3.2.1 人行橫道信號(hào)通信模型
3.2.2 仿真分析
3.3 大氣信道對(duì)可見(jiàn)光傳輸?shù)乃p
3.3.1 大氣信道中的吸收和散射效應(yīng)
3.3.2 不同天氣對(duì)LED交通燈傳輸?shù)乃p
3.3.3 仿真分析
3.4 典型天氣條件下接收端信噪比分析
3.4.1 雨天信噪比分析
3.4.2 霧天信噪比分析
3.4.3 雪天信噪比分析
3.5 本章小結(jié)
4 室外可見(jiàn)光定位算法分析
4.1 幾種常用的可見(jiàn)光定位算法
4.1.1 RSS定位算法
4.1.2 AOA定位算法
4.1.3 TOA定位算法
4.1.4 TDOA定位算法
4.2 LED交通燈定位系統(tǒng)模型
4.3 Chan算法
4.4 TDOA定位算法的參數(shù)估計(jì)
4.5 仿真分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Chan-Taylor聯(lián)合算法的低空無(wú)人機(jī)時(shí)差定位研究[J]. 羅正華,雷林,周方均,李霞. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]一種基于TOA和RSS混合的室內(nèi)定位算法[J]. 楊超超,陳建輝,劉德亮,方正. 激光雜志. 2019(10)
[3]基于TDOA/AOA混合的高精度室內(nèi)可見(jiàn)光定位算法[J]. 王旭東,董文杰,吳楠. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(10)
[4]基于聚類(lèi)和TDOA的無(wú)線基站定位算法研究[J]. 方煥陽(yáng),李燁. 通信技術(shù). 2019(02)
[5]基于Fang算法的TDOA室內(nèi)定位技術(shù)[J]. 陳思翰. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]LED交通燈的光通信系統(tǒng)信道建模與分析[J]. 秦嶺,郝雅楠,杜永興,巨永鋒. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]天空背景光對(duì)空間激光通信系統(tǒng)的影響[J]. 范新坤,張磊,佟首峰,宋延嵩,江倫. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(07)
[8]大氣湍流尺度對(duì)部分相干光傳輸特性的影響[J]. 柯熙政,薛瑤. 光子學(xué)報(bào). 2017(01)
[9]強(qiáng)背景光下可見(jiàn)光大氣湍流信道建模及分集接收技術(shù)[J]. 趙嘉琦,許銀帆,李潔慧,王一光,遲楠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[10]基于距離加權(quán)的室內(nèi)可見(jiàn)光定位算法[J]. 胡晴晴,王旭東,吳楠. 光電工程. 2015(05)
博士論文
[1]基于成像傳感器的可見(jiàn)光定位理論與技術(shù)研究[D]. 趙響.西安電子科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]湍流大氣影響下可見(jiàn)光傳播特性及對(duì)交通系統(tǒng)通信性能影響研究[D]. 郭力達(dá).西安電子科技大學(xué) 2019
[2]面向智能交通的高速可見(jiàn)光通信技術(shù)研究[D]. 毛焰烽.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[3]室外可見(jiàn)光通信在大氣信道中的性能研究[D]. 梁利強(qiáng).長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[4]RSS及混合室內(nèi)可見(jiàn)光定位算法研究[D]. 陳藝靈.大連海事大學(xué) 2016
[5]室內(nèi)可見(jiàn)光定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張靖婷.大連海事大學(xué) 2016
本文編號(hào):3676963
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 室外可見(jiàn)光通信研究現(xiàn)狀
1.2.2 可見(jiàn)光定位研究現(xiàn)狀
1.3 室外可見(jiàn)光定位技術(shù)存在的問(wèn)題
1.4 主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
2 智能交通中的可見(jiàn)光定位
2.1 LED在智能交通中的應(yīng)用
2.1.1 主要應(yīng)用場(chǎng)景
2.1.2 LED交通燈的優(yōu)點(diǎn)
2.1.3 LED交通燈發(fā)光原理
2.1.4 LED交通燈的電特性
2.2 光電探測(cè)器
2.3 室外可見(jiàn)光信號(hào)傳輸模型
2.3.1 可見(jiàn)光信息傳輸原理
2.3.2 可見(jiàn)光傳輸鏈路模型
2.3.3 室外信道噪聲
2.4 室外可見(jiàn)光定位系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)
2.4.1 工作區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
2.4.2 定位性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
2.5 本章小結(jié)
3 典型天氣下LED交通燈傳輸衰減和信噪比分析
3.1 機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈與車(chē)輛間的通信
3.1.1 機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈通信模型
3.1.2 仿真分析
3.2 人行橫道信號(hào)燈與車(chē)輛間的通信
3.2.1 人行橫道信號(hào)通信模型
3.2.2 仿真分析
3.3 大氣信道對(duì)可見(jiàn)光傳輸?shù)乃p
3.3.1 大氣信道中的吸收和散射效應(yīng)
3.3.2 不同天氣對(duì)LED交通燈傳輸?shù)乃p
3.3.3 仿真分析
3.4 典型天氣條件下接收端信噪比分析
3.4.1 雨天信噪比分析
3.4.2 霧天信噪比分析
3.4.3 雪天信噪比分析
3.5 本章小結(jié)
4 室外可見(jiàn)光定位算法分析
4.1 幾種常用的可見(jiàn)光定位算法
4.1.1 RSS定位算法
4.1.2 AOA定位算法
4.1.3 TOA定位算法
4.1.4 TDOA定位算法
4.2 LED交通燈定位系統(tǒng)模型
4.3 Chan算法
4.4 TDOA定位算法的參數(shù)估計(jì)
4.5 仿真分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Chan-Taylor聯(lián)合算法的低空無(wú)人機(jī)時(shí)差定位研究[J]. 羅正華,雷林,周方均,李霞. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]一種基于TOA和RSS混合的室內(nèi)定位算法[J]. 楊超超,陳建輝,劉德亮,方正. 激光雜志. 2019(10)
[3]基于TDOA/AOA混合的高精度室內(nèi)可見(jiàn)光定位算法[J]. 王旭東,董文杰,吳楠. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(10)
[4]基于聚類(lèi)和TDOA的無(wú)線基站定位算法研究[J]. 方煥陽(yáng),李燁. 通信技術(shù). 2019(02)
[5]基于Fang算法的TDOA室內(nèi)定位技術(shù)[J]. 陳思翰. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]LED交通燈的光通信系統(tǒng)信道建模與分析[J]. 秦嶺,郝雅楠,杜永興,巨永鋒. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]天空背景光對(duì)空間激光通信系統(tǒng)的影響[J]. 范新坤,張磊,佟首峰,宋延嵩,江倫. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(07)
[8]大氣湍流尺度對(duì)部分相干光傳輸特性的影響[J]. 柯熙政,薛瑤. 光子學(xué)報(bào). 2017(01)
[9]強(qiáng)背景光下可見(jiàn)光大氣湍流信道建模及分集接收技術(shù)[J]. 趙嘉琦,許銀帆,李潔慧,王一光,遲楠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[10]基于距離加權(quán)的室內(nèi)可見(jiàn)光定位算法[J]. 胡晴晴,王旭東,吳楠. 光電工程. 2015(05)
博士論文
[1]基于成像傳感器的可見(jiàn)光定位理論與技術(shù)研究[D]. 趙響.西安電子科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]湍流大氣影響下可見(jiàn)光傳播特性及對(duì)交通系統(tǒng)通信性能影響研究[D]. 郭力達(dá).西安電子科技大學(xué) 2019
[2]面向智能交通的高速可見(jiàn)光通信技術(shù)研究[D]. 毛焰烽.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[3]室外可見(jiàn)光通信在大氣信道中的性能研究[D]. 梁利強(qiáng).長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[4]RSS及混合室內(nèi)可見(jiàn)光定位算法研究[D]. 陳藝靈.大連海事大學(xué) 2016
[5]室內(nèi)可見(jiàn)光定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張靖婷.大連海事大學(xué) 2016
本文編號(hào):3676963
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