室內(nèi)可見光通信定位技術(shù)研究.pdf

1、可見光通信是一項集通信與照明為一體的新技術(shù)，在煤礦安全生產(chǎn)、醫(yī)療監(jiān)護、海洋勘探等限制電磁干擾的特殊應(yīng)用場合可替代傳統(tǒng)射頻通信，應(yīng)用前景廣闊。近年來，工業(yè)界對室內(nèi)無線定位的需求快速增長，室內(nèi)可見光通信在無線定位方面的應(yīng)用潛力也得到了研究人員的廣泛關(guān)注。本文對室內(nèi)可見光通信技術(shù)的通信原理、信道特性等關(guān)鍵問題進行了基礎(chǔ)研究。提出了基于Image Sensor圖像成像和基于RSSI信號接收強度的室內(nèi)可見光通信定位技術(shù)。并在此基礎(chǔ)上，討論LED信

2、標節(jié)點網(wǎng)格布局對室內(nèi)定位精度的影響。
　　本文首先建立室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)模型，模擬仿真室內(nèi)接收端的光照度、光接收功率和信噪比。光照度最大值為1085lx，最小值為312lx，滿足國際標準組織指定的室內(nèi)環(huán)境工作照明度需到達300lx～1500lx的標準;信噪比最大值為22dB，最小值為12dB。信嗓比的最小值已接近通信要求的13.6dB。模擬仿真結(jié)果驗證了室內(nèi)可見光通信能夠滿足集通信與照明一體化的要求。其次，在研究室內(nèi)可見光通信信道

3、模型的基礎(chǔ)上，分析了基于Image Sensor圖像成像室內(nèi)可見光通信定位算法，仿真分析得出高像素集成圖像傳感器在3000像素/線條件下，平均定位誤差距離最高不超過8cm。分析基于RSSI信號接收強度室內(nèi)可見光通信定位算法在歸一化變量因子n=0.6626時，定位精度最高。系統(tǒng)模型的定位精度小于7cm，平均定位誤差距離為3.22cm。室內(nèi)可見光通信定位技術(shù)與傳統(tǒng)射頻通信定位技術(shù)相比，在定位精度、算法復雜度及定位代價方面有很大優(yōu)勢。最后，探