本文關(guān)鍵詞：基于單旋轉(zhuǎn)接收端的可見(jiàn)光室內(nèi)定位系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 可見(jiàn)光通信 AOA 室內(nèi)定位 定位算法

【摘要】：可見(jiàn)光通信作為一種新興的無(wú)線通信技術(shù),與其他無(wú)線通信技術(shù)相比,具有節(jié)能、無(wú)電磁干擾和傳輸速率高等特點(diǎn)。以LED作為光源的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)在照明的同時(shí)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)照明通信一體化。如今,全球定位系統(tǒng)已經(jīng)成熟,在室外定位中能夠?qū)崿F(xiàn)較高的定位精度,但在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境卻無(wú)法利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)定位。因此,基于可見(jiàn)光通信的室內(nèi)定位技術(shù)逐漸成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文提出并構(gòu)建了一個(gè)基于單發(fā)射端和單旋轉(zhuǎn)接收端的可見(jiàn)光室內(nèi)定位系統(tǒng)。論文的研究主要內(nèi)容包括以下三個(gè)方面。(1)在研究了多接收端和多發(fā)射端可見(jiàn)光室內(nèi)定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地提出了一種單旋轉(zhuǎn)接收端模型,有效地消除了多發(fā)射端間帶來(lái)的碼間干擾與定位系統(tǒng)中光接收端的尺寸問(wèn)題。帶傾斜的接收模塊固定在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上,因此通過(guò)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)可獲取不同的方位角值,為定位系統(tǒng)中反復(fù)多次的不同方位角度的測(cè)量提供了一種切實(shí)可行的方式。(2)基于LED輻射模型,提出了基于AOA和角度接收增益的室內(nèi)可見(jiàn)光定位算法,算法不但能夠支持定位空間中的二維位置估計(jì)而且能夠支持三維坐標(biāo)確立。進(jìn)一步對(duì)定位算法的特性進(jìn)行了分析與優(yōu)化,定位誤差大大降低,定位精度有效提升。(3)構(gòu)建了基于單發(fā)射端和單接收端的可見(jiàn)光室內(nèi)定位系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在600mm*600mm*1135mm的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中實(shí)際位置與估計(jì)位置之間的平均定位誤差小于25mm,與仿真數(shù)據(jù)具有良好的一致性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于單旋轉(zhuǎn)接收端的AOA可見(jiàn)光室內(nèi)定位系統(tǒng)具有較高的定位精度,為可見(jiàn)光室內(nèi)定位提供了一種新的解決方案。
【關(guān)鍵詞】：可見(jiàn)光通信 AOA 室內(nèi)定位 定位算法
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)9-11
• 1.3 課題研究現(xiàn)狀與研究意義11-13
• 1.3.1 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 研究意義12-13
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 可見(jiàn)光通信系統(tǒng)特性研究16-26
• 2.1 可見(jiàn)光通信系統(tǒng)組成16-17
• 2.2 LED的基本特性17-22
• 2.2.1 光譜特性17-18
• 2.2.2 伏安特性18-19
• 2.2.3 功率特性19-20
• 2.2.4 調(diào)制特性20-22
• 2.3 光電探測(cè)器的基本特性22-23
• 2.4 室內(nèi)可見(jiàn)光通信的鏈接方式23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第三章 室內(nèi)可見(jiàn)光定位方法研究26-35
• 3.1 室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)性能26-28
• 3.1.1 光度學(xué)基本物理量26-27
• 3.1.2 室內(nèi)可見(jiàn)光通信信道特性27-28
• 3.2 室內(nèi)可見(jiàn)光定位技術(shù)原理28-32
• 3.2.1 基于接收信號(hào)強(qiáng)度29
• 3.2.2 基于到達(dá)時(shí)間29-30
• 3.2.3 基于到達(dá)時(shí)間差30
• 3.2.4 基于到達(dá)角30-32
• 3.3 基于位置指紋的定位方法32-33
• 3.4 室內(nèi)定位技術(shù)性能指標(biāo)33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 基于AOA/RSS的可見(jiàn)光定位算法35-47
• 4.1 白光LED的輻射特性35-38
• 4.1.1 LED輻射模型35-36
• 4.1.2 朗伯輻射模型36-38
• 4.2 基于單旋轉(zhuǎn)接收端的定位模型38-40
• 4.3 室內(nèi)可見(jiàn)光定位算法40-43
• 4.3.1 二維定位算法40-41
• 4.3.2 三維定位算法41-43
• 4.4 算法優(yōu)化方案43-45
• 4.5 本章小結(jié)45-47
• 第五章 室內(nèi)可見(jiàn)光定位演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-61
• 5.1 定位系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計(jì)47-51
• 5.1.1 光源選擇47-48
• 5.1.2 光電探測(cè)器的選擇48-50
• 5.1.3 光接收電路模塊設(shè)計(jì)50-51
• 5.2 定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與環(huán)境搭建51-55
• 5.2.1 單旋轉(zhuǎn)接收端設(shè)計(jì)51-53
• 5.2.2 定位系統(tǒng)搭建53-55
• 5.3 仿真實(shí)驗(yàn)55-57
• 5.4 定位過(guò)程與結(jié)果分析57-60
• 5.4.1 定位過(guò)程57-59
• 5.4.2 結(jié)果分析59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 論文總結(jié)61-62
• 6.2 工作展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文65-66
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利66-67
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目67-68
• 致謝68

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中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者 馬靜t，

本文編號(hào)：561265