半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)以其壽命長(zhǎng)、體積小和綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì),正逐漸成為下一代主流照明光源。同時(shí),LED具有高速調(diào)制特性,將其作為信號(hào)發(fā)射源可構(gòu)建室內(nèi)無(wú)線光通信(Optical Wireless Communication,OWC)定位系統(tǒng)。在室內(nèi)場(chǎng)景中,與傳統(tǒng)的定位技術(shù)相比,OWC定位系統(tǒng)具有定位精度高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保、無(wú)電磁干擾、成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著室內(nèi)高精度定位需求的不斷增加,基于無(wú)線光通信的室內(nèi)定位技術(shù)必將成為一種主流趨勢(shì)。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本文在對(duì)室內(nèi)無(wú)線光通信定位技術(shù)的研究基礎(chǔ)上,建立了復(fù)雜室內(nèi)OWC移動(dòng)鏈路模型;提出融合多傳感器的擬合預(yù)測(cè)定位算法,并進(jìn)行理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;提出一種均衡通信速率和通信距離的小區(qū)切換算法,并對(duì)該算法進(jìn)行仿真;設(shè)計(jì)了適用于室內(nèi)無(wú)線光通信的光電轉(zhuǎn)換及T型反饋電阻網(wǎng)絡(luò)放大電路、整形比較電路、電壓檢測(cè)電路以及電源電路等等,最終實(shí)現(xiàn)無(wú)線光雙工通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人的高精度定位,經(jīng)測(cè)試表明,移動(dòng)速度1.5m/s時(shí),定位精度為23cm,小區(qū)切換頻率降低(60%-70%),降低通信中斷率。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

圖 1.1 VLC 通信系統(tǒng)在上海世博會(huì)的展示技術(shù)的研究開(kāi)始時(shí)間較早。自從 1979 年 IBM紅外通信設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的論文以來(lái)[27]，有許多現(xiàn)于 1880 年，貝爾發(fā)明了利用調(diào)制太陽(yáng)光代 VLC 技術(shù)出現(xiàn)于 2003 年的日本慶應(yīng)義塾過(guò)調(diào)制的白光 LED 傳輸數(shù)字信號(hào)[29]。2003 年 1、研相結(jié)合的戰(zhàn)略聯(lián)盟[30]，命名為：可見(jiàn)光個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，包括通信、照明、LED 制造、可見(jiàn)光通信聯(lián)成立的目的是通過(guò)市場(chǎng)研究、推立安全、無(wú)處不在的可見(jiàn)光通信網(wǎng)絡(luò)[32]。200 CP-1221 及可見(jiàn)光 ID 定位系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) CP-1信和無(wú)線定位領(lǐng)域[33]。LCC CP-1222 標(biāo)準(zhǔn)定義了一種數(shù)據(jù)幀格式[34] ID 信息判斷接收終端距離哪一盞 LED 燈最

國(guó)外對(duì)無(wú)線光通信技術(shù)的研究開(kāi)始時(shí)間較早。自從 1979 年 IBM 公司的 F.R.Gfelle了較有影響的關(guān)于紅外通信設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的論文以來(lái)[27]，有許多科學(xué)家在研究紅外通信技術(shù)。近代 VLC 技術(shù)出現(xiàn)于 1880 年，貝爾發(fā)明了利用調(diào)制太陽(yáng)光傳輸語(yǔ)音信號(hào)的光[28]。真正意義的現(xiàn)代 VLC 技術(shù)出現(xiàn)于 2003 年的日本慶應(yīng)義塾大學(xué)中川實(shí)驗(yàn)室chi Tanaka 等人通過(guò)調(diào)制的白光 LED 傳輸數(shù)字信號(hào)[29]。2003 年 10 月慶應(yīng)義塾大學(xué)發(fā)起成立了產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的戰(zhàn)略聯(lián)盟[30]，命名為：可見(jiàn)光通信聯(lián)（VLCC）CC 主要成員涉及各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，包括通信、照明、LED 制造、功率電子、電子制方面的公司[31]。可見(jiàn)光通信聯(lián)成立的目的是通過(guò)市場(chǎng)研究、推廣以及開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化，在不久的未來(lái)建立安全、無(wú)處不在的可見(jiàn)光通信網(wǎng)絡(luò)[32]。2007 年，VLCC 發(fā)布見(jiàn)光通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) CP-1221 及可見(jiàn)光 ID 定位系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) CP-1222，標(biāo)志著 VLC已經(jīng)入室內(nèi)無(wú)線通信和無(wú)線定位領(lǐng)域[33]。2007 年頒布的 VLCC CP-1222 標(biāo)準(zhǔn)定義了一種數(shù)據(jù)幀格式[34]，如圖 1.2 所示，接收到的 LED 燈 ID 信息判斷接收終端距離哪一盞 LED 燈最近，其原理示意圖 1.3 所示。由 CP-1222 定義的 VLC-ID 定位法定位精度較低。

國(guó)外對(duì)無(wú)線光通信技術(shù)的研究開(kāi)始時(shí)間較早。自從 1979 年 IBM 公司的 F.R.Gfelle了較有影響的關(guān)于紅外通信設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的論文以來(lái)[27]，有許多科學(xué)家在研究紅外通信技術(shù)。近代 VLC 技術(shù)出現(xiàn)于 1880 年，貝爾發(fā)明了利用調(diào)制太陽(yáng)光傳輸語(yǔ)音信號(hào)的光[28]。真正意義的現(xiàn)代 VLC 技術(shù)出現(xiàn)于 2003 年的日本慶應(yīng)義塾大學(xué)中川實(shí)驗(yàn)室chi Tanaka 等人通過(guò)調(diào)制的白光 LED 傳輸數(shù)字信號(hào)[29]。2003 年 10 月慶應(yīng)義塾大學(xué)發(fā)起成立了產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的戰(zhàn)略聯(lián)盟[30]，命名為：可見(jiàn)光通信聯(lián)（VLCC）CC 主要成員涉及各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，包括通信、照明、LED 制造、功率電子、電子制方面的公司[31]�？梢�(jiàn)光通信聯(lián)成立的目的是通過(guò)市場(chǎng)研究、推廣以及開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化，在不久的未來(lái)建立安全、無(wú)處不在的可見(jiàn)光通信網(wǎng)絡(luò)[32]。2007 年，VLCC 發(fā)布見(jiàn)光通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) CP-1221 及可見(jiàn)光 ID 定位系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) CP-1222，標(biāo)志著 VLC已經(jīng)入室內(nèi)無(wú)線通信和無(wú)線定位領(lǐng)域[33]。2007 年頒布的 VLCC CP-1222 標(biāo)準(zhǔn)定義了一種數(shù)據(jù)幀格式[34]，如圖 1.2 所示，接收到的 LED 燈 ID 信息判斷接收終端距離哪一盞 LED 燈最近，其原理示意圖 1.3 所示。由 CP-1222 定義的 VLC-ID 定位法定位精度較低。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2867785