一种基于可见光信标的室内定位系统及实现

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室内定位解决方案

室内定位解决方案
-安装和调试UWB基站和标签,确保系统性能。
-构建数据处理中心,开发定位算法和应用服务。
-进行系统测试,包括功能测试、性能测试和用户测试。
-根据测试结果进行优化,确保系统满足验收标准。
2.验收标准
-定位精度达到预定的技术指标。
-系统运行稳定,响应时间短,故障率低。
-用户界面友好,操作简便,用户体验良好。
第2篇
室内定位解决方案
一、引言
室内定位技术是现代信息技术的重要组成部分,其在大型购物中心、机场、博物馆等场所的应用日益广泛。为了提供精确、可靠且符合法律法规的室内定位服务,本方案将详细阐述一种高效可行的室内定位解决方案。
二、目标与需求
1.实现室内空间的高精度定位,确保定位误差在可接受范围内。
2.确保方案符合国家相关法律法规,尊重用户隐私。
1.实施步骤
(1)现场勘查,确定信标部署位置。
(2)部署信标,进行调试。
(3)部署服务器,配置定位算法。
(4)开发应用服务,包括定位、导航。
2.验收标准
(1)定位精度达到预期目标。
(2)系统运行稳定,无故障。
(3)用户满意度高,体验良好。
(4)合法合规,保护用户隐私。
五、后期维护与优化
1.定期对系统进行检查,确保稳定运行。
2.根据用户需求,优化定位算法,提高定位精度。
3.关注行业动态,及时更新技术方案,保持竞争力。
4.遵守国家法律法规,不断加强隐私保护。
本方案旨在为室内场景提供一套合法合规、高精度、易部署的室内定位解决方案,以满足不同场景的定位需求。通过严谨的专业用词和人性化的语言,确保方案的实用性和可操作性。希望本方案能为室内定位领域的发展贡献力量。
-符合国家法律法规,保护用户隐私。

基于可见光通信技术的室内定位设计与实践

基于可见光通信技术的室内定位设计与实践

基于可见光通信技术的室内定位设计与实践室内定位是指利用技术手段在室内环境中确定或追踪物体或人员的位置信息。

在日常生活和工作中,室内定位具有广泛的应用场景,如无线定位导航、智能家居系统、室内导航等。

而基于可见光通信技术的室内定位系统具有较高的精度和稳定性,被广泛应用于各个领域。

本文将探讨基于可见光通信技术的室内定位的设计与实践。

首先,我们需要了解可见光通信技术的原理。

可见光通信技术是利用可见光范围内的光波进行数据传输的一种通信方式。

它通过利用LED灯或荧光灯等光源产生的可见光进行信息传递。

在室内定位中,我们可以使用这种技术来实现定位系统。

基于可见光通信的室内定位系统通常由发送端和接收端组成。

发送端利用LED灯或其他光源发出光信号,接收端根据接收到的光信号进行距离测量,从而确定物体或人员的位置。

其次,室内定位系统的设计需要考虑多个因素。

首先是光源的布置。

光源应该均匀分布在室内空间中,避免盲区的产生,以获得更准确的定位结果。

其次是接收端的设计。

接收端通常由光传感器和计算设备组成。

光传感器用于接收光信号,并将其转化为电信号。

计算设备则根据接收到的光信号进行距离测量和定位计算。

此外,室内定位系统还需要考虑室内环境的干扰因素,如光线强度的变化、遮挡物、反射等,以减少误差。

在实践中,室内定位系统的设计和部署需要遵循以下步骤。

首先,进行室内场地的勘测和规划。

通过勘测室内环境,确定合适的光源位置和数量,并考虑遮挡物、光线强度等因素。

其次,选择合适的硬件设备。

根据场地的大小和需求,选择适合的LED灯或光源和光传感器。

然后,搭建室内定位系统的硬件平台。

根据设计需求,将光源和光传感器进行布置,并连接计算设备。

最后,进行系统的测试和调整。

通过收集和分析实时数据,调整系统参数,以提高定位的精度和稳定性。

基于可见光通信技术的室内定位系统具有多个优点。

首先,可见光通信技术不会对人体健康产生影响,相比其他技术如射频定位等更加安全。

基于可见基于可见光通信的室内定位和导航技术研究光通信的室内通信技术研究

基于可见基于可见光通信的室内定位和导航技术研究光通信的室内通信技术研究

接收端通过光电二极管接收信 号,并转换为电信号。
可见光通信技术的优点数据传输, 实现高速、稳 定的室内无线 网络连接。
01
智能照明系统: 将可见光通信 技术与智能照 明系统相结合, 实现照明与通 信的融合。
02
安全通信:利 用可见光通信 技术的安全性, 实现机密信息 的安全传输。
基于可见光通信的 室内通信技术实验 研究
实验环境:室内环境,光线充足 设备:可见光通信设备,包括发射器和接收器 实验目的:验证可见光通信技术在室内环境中的可行性和性能 实验方法:通过发送和接收数据,测试通信速度、可靠性和稳定性
● 实验目的:验证可见光通信技术的可行性和性能 ● 实验设备:可见光通信系统、接收器、发送器、光探测器等 ● 实验环境:室内环境,如办公室、实验室等 ● 实验步骤: ● 搭建可见光通信系统 ● 发送和接收数据 ● 测量通信性能,如传输速率、误码率等 ● 分析实验结果,得出结论 ● 实验注意事项:确保实验环境的稳定性和安全性,避免干扰和危险因素
基于可见光通信的 室内通信技术研究
发送端:负责将数据转换为光信号并发送出去 接收端:负责接收光信号并将其转换为数据 信道:传输光信号的介质,如空气、光纤等
编码方式:将数据转换为光信号的规则,如脉 冲位置调制、脉冲宽度调制等
调制方式:将光信号的强度、频率等参数与数 据相结合的方式,如幅度调制、频率调制等
接收方式:接收光信号并将其转换为数据的方 式,如直接检测、相干检测等
添加 标题
可见光通信的基本原理
添加 标题
信号检测与估计技术
添加 标题
信号同步与抗干扰技术
添加 标题
室内通信信号的调制与解调技术
添加 标题
信道编码与解码技术

室内导航系统的设计与实施

室内导航系统的设计与实施

室内导航系统的设计与实施引言:随着城市化进程的不断加速,大型商场、办公楼、机场、医院等室内空间的规模和复杂度不断增加,人们在其中常常感到迷失和困惑。

为了解决这个问题,室内导航系统应运而生。

它是一种基于技术的解决方案,通过使用多种定位技术和智能算法,帮助用户在室内环境中准确定位并找到所需位置。

本文将探讨室内导航系统的设计原则和实施方式。

一、室内导航系统的设计原则1. 精确定位能力:室内导航系统的核心功能是提供准确的室内定位服务。

为了实现这一目标,系统需要结合多种定位技术,如Wi-Fi定位、蓝牙定位、惯性导航等,以提供更精确的定位信息。

2. 实时性和响应性:室内导航系统应具备快速响应能力,能够实时追踪用户的位置和行为,并以最快速度提供路线规划和导航指引。

在设计系统时,应考虑到实时数据流的处理和推送,降低系统的延迟时间。

3. 用户友好的界面设计:室内导航系统的用户界面应简洁、直观、易于理解和操作。

用户在使用过程中,应能够轻松输入目的地或选择兴趣点,并得到清晰明了的导航指引,减少用户操作的复杂性。

4. 多语言和多功能支持:室内导航系统的用户群体来自不同国家和地区,因此需要支持多种语言的切换。

此外,系统应考虑到用户不同的需求,提供多种功能选择,如快速导航、路线规划、兴趣点推荐等。

二、室内导航系统的实施方式1. 定位技术选择:为了实现精确的室内定位,室内导航系统可以采用多种技术手段。

例如,Wi-Fi定位可通过扫描周围Wi-Fi信号强度进行定位;蓝牙定位可利用iBeacon或者蓝牙信号强度来确定位置;惯性导航则通过使用加速度计、陀螺仪和磁力计来估算位置。

2. 地图数据采集和建模:室内导航系统需要事先采集和处理室内建筑物的地图数据。

这可以通过室内地图绘制工具或者激光扫描仪等设备进行。

采集到的数据可以包括建筑布局、楼层划分、房间编号等信息,以及与定位相关的信号强度数据。

3. 数据处理和导航算法:通过对采集到的地图数据和定位数据进行处理,室内导航系统可以利用算法进行路径规划和导航指引。

室内定位的方法

室内定位的方法

室内定位的方法1. 引言室内定位是指在室内环境中确定和跟踪移动物体或人员位置的技术。

室内定位的发展对于提供更好的用户体验和实现智能化的室内导航、安全监控等应用具有重要意义。

本文将介绍几种常见的室内定位方法,包括无线信号定位、惯性导航、视觉定位以及混合定位方法。

2. 无线信号定位2.1 Wi-Fi 定位Wi-Fi 定位是一种基于 Wi-Fi 信号强度的室内定位方法。

通过收集周围 Wi-Fi 热点的信号信息,可以确定移动设备相对于这些热点的位置。

该方法常用于商场导航、室内广告投放等场景。

Wi-Fi 定位原理是通过测量移动设备与周围多个 Wi-Fi 热点之间的信号强度,利用指纹库匹配或机器学习算法进行位置估计。

其中,指纹库匹配需要事先建立一个地图数据库,记录每个位置与各个热点之间的信号强度信息;而机器学习算法则可以通过训练数据集来建立模型进行位置预测。

2.2 蓝牙定位蓝牙定位是一种基于蓝牙信号的室内定位方法。

类似于 Wi-Fi 定位,蓝牙定位也是通过测量移动设备与周围蓝牙信标之间的信号强度来进行位置估计。

蓝牙定位在商场、展览馆等场所得到广泛应用。

蓝牙定位的原理与 Wi-Fi 定位类似,需要事先建立一个指纹库或训练数据集,并通过匹配或机器学习算法来进行位置预测。

相比于 Wi-Fi 定位,蓝牙定位具有更小的覆盖范围和更高的精度。

3. 惯性导航惯性导航是一种基于惯性传感器(如加速度计、陀螺仪)的室内定位方法。

通过测量移动设备的加速度和角速度等信息,可以推断出设备相对于初始位置的运动轨迹,从而实现室内定位。

惯性导航的关键在于解决误差累积问题。

由于传感器本身存在噪声和漂移等问题,长时间使用会导致位置估计误差不断累积。

因此,常常需要与其他定位方法(如无线信号定位)结合使用,以校正误差并提高定位精度。

4. 视觉定位视觉定位是一种基于摄像头图像的室内定位方法。

通过识别和匹配场景中的特征点或标志物,可以确定移动设备相对于这些特征点的位置。

室内定位解决方案

室内定位解决方案

室内定位解决方案室内定位是指在室内环境中,通过利用各种技术手段来确定一个人或物体的位置信息。

与室外定位相比,室内定位面临的挑战更多,包括信号衰减、多径效应、多路径干扰等问题。

因此,为了解决室内定位问题,需要采用一系列的解决方案。

一、基于无线信号的室内定位1.Wi-Fi定位:利用Wi-Fi信号来进行室内定位是目前较为成熟的方案之一、通过使用已有的Wi-Fi基础设施,可以通过收集Wi-Fi信号的强度、延迟等信息来进行定位。

这种方法相对简单,但需要提前进行地图数据库的建立和信号指纹的收集。

2.蓝牙定位:近年来,蓝牙技术的发展使得室内定位变得更加容易。

通过在室内布置一些蓝牙信标,可以收集到信标发出的蓝牙信号的强度等信息,从而实现室内定位。

蓝牙定位具有低功耗的特点,可以广泛应用于室内导航、仓储物流等领域。

二、基于传感器的室内定位1.加速度计:加速度计是一种用于测量物体加速度的传感器。

通过分析加速度数据可以推测出人员或物品的位置变化。

加速度计在室内定位中常用于步态识别和行为识别等方向。

2.陀螺仪:陀螺仪是一种用于测量物体角速度的传感器。

通过测量物体的转动速度,可以推测出其位置变化。

陀螺仪常用于室内运动追踪、虚拟现实等应用场景。

3.磁力计:磁力计是一种用于测量磁场强度的传感器。

通过测量磁场可以推测出物体的方向和位置。

磁力计在室内导航、定位和姿态识别等方面有着广泛的应用。

三、基于图像处理的室内定位1.摄像头:摄像头是一种常见的图像采集设备,可以通过图像处理技术来实现室内定位。

通过分析摄像头拍摄到的图像,可以提取出人员或物品的特征信息,从而实现定位。

摄像头在室内安防监控、人流统计等方面有着重要的应用。

2. 深度相机:深度相机是一种能够获取物体深度信息的设备,如微软的Kinect、谷歌的Project Tango等。

通过深度相机可以实时获取室内场景的三维信息,从而实现定位和建图。

深度相机在室内导航、虚拟现实等领域有着广泛的应用。

基于物联网技术的室内定位系统设计与实现

基于物联网技术的室内定位系统设计与实现

基于物联网技术的室内定位系统设计与实现一、引言随着物联网技术不断的发展,越来越多的应用场景贴合于物联网上,尤其是室内定位系统。

室内定位系统可以帮助企业、商场等园区或商圈对用户的精细化管理,提高用户的粘性及消费能力,同时可帮助企业定位员工位置,提高安全性及管理效率。

本文将以基于物联网技术的室内定位系统为切入点,探讨室内定位系统及其设计与实现。

二、室内定位系统介绍室内定位系统是一种在室内环境下,通过各种工具对用户进行精细化管理、实时定位及跟踪的系统。

目前市场上的室内定位系统有很多,如Wi-Fi室内定位系统、蓝牙室内定位系统、红外线室内定位等等,但Wi-Fi技术已经成为了主流。

三、系统设计1.技术选型本系统采用的是Wi-Fi技术,配合使用BLE Beacon硬件,在此基础上进行数据采集及处理,以及位置信息的展示。

2.硬件部分设计本系统仅需一个Wi-Fi路由器及若干个BLE Beacon信标,路由器负责连接到互联网并提供Wi-Fi网络,信标则负责发射Wi-Fi信号,接收端通过信号强度计算距离,从而确定用户的位置。

3.软件部分设计软件部分采用Java语言实现,主要包括数据采集、数据处理及数据展示三个部分。

4.系统流程(1)数据采集:系统将通过BLE Beacon采集Wi-Fi信号,收集到各种Wi-Fi信号后,将其发送给后台服务器,即可完成数据采集操作。

(2)数据处理:后台服务器将收到的各种Wi-Fi信号进行处理,确定用户所处的位置,同时将位置信息与用户信息绑定,存储到数据库中。

(3)数据展示:用户可以通过手机APP显示自己的位置信息。

四、系统实现1.硬件部分实现(1)Wi-Fi路由器:采用普通路由器即可。

(2)BLE Beacon信标:选择射频发射功率大、接收灵敏、信号稳定的信标,同时信标的数量根据场地大小、用户数量等具体情况而定。

2.软件部分实现(1)后台服务器:使用SpringBoot框架,用Java语言进行开发。

可见光通信技术在室内定位中的应用

可见光通信技术在室内定位中的应用

可见光通信技术在室内定位中的应用随着科技的发展,现代人们的生活方式发生了翻天覆地的变化,人们渐渐地从传统的辛勤劳作转向了更加自由和舒适的生活方式。

同时,随着激烈的市场竞争,以及用户对数据价值的不断提高,对于室内定位技术的需求也越发迫切。

在这个背景下,基于可见光通信技术的室内定位技术逐渐被人们所熟知和认可,成为了当今室内定位技术领域的研究热点。

本文探讨可见光通信技术在室内定位中的应用。

一、室内定位的现状与挑战在室外环境下,全球定位系统(GPS)已经成为了一种不可或缺的技术,但是在室内环境下,独立的GPS定位系统由于受到建筑物、人群干扰等因素的影响而难以取得满意效果。

虽然使用无线信号可以实现室内定位,但是现有的室内定位技术存在一些局限性。

例如,射频信号的穿透力较弱,容易被楼层、墙面、隔断等建筑障碍物所阻挡,从而导致数据传输量减少,定位精度不高。

此外,射频信号也易受到干扰,而且频段资源紧张,容易出现干扰现象。

二、可见光通信技术在室内定位中的优势相对于使用射频信号的定位技术,可见光通信技术(VLC)在室内定位中具有独特的优势。

可见光通信技术使用的是可见光范围内的LED发射器和接收器,具有更高的载频数量和带宽范围,从而可以提供更高的数据传输速率和更低的传输延迟。

此外,基于可见光通信技术的室内定位系统能够对电力、市政、工业式建筑等领域进行精细区域管理,保证室内环境的安全稳定,实现对于空间的精细把控。

三、可见光通信技术在室内定位中的实现使用可见光通信技术进行室内定位需要在室内安装相应的LED灯和接收器,LED灯充当了信号发射器的角色,而接收器可以是智能手机、智能手表等设备。

在基于可见光通信技术的室内定位系统中,LED灯发射出一些特定的信号,接收器捕捉这些信号,系统接着将这些信息与已有的地图和数据进行匹配,并根据设备反馈信号计算出设备所处的位置,从而实现室内定位。

相比于其他的定位方式,基于可见光通信的室内定位具有诸多优势。

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0 1 2 … 2M - 1
Hale Waihona Puke 0 起始时隙 保护时隙脉冲位置
图 3 SRDPIM 符号结构
t = 100 μs
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0 1 2 … 15
0 1 2 … 15
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Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用
一种基于可见光信标的室内定位系统及实现
陈灿峰 1,谭 伟 2
CHEN Canfeng1, TAN Wei2
1.诺基亚中国研究院,北京 100013 2.北京航空航天大学 软件学院,北京 100083 1.Nokia Research Center, Beijing 100013, China 2.School of Software, Beihang University, Beijing 100083, China
使用 PDR 计算出相 对于信标 1 的距离
接收器

接收器

接收器
步行方向
接收器接收到信 标节点 1 的光信
号,解调得到信标 节点 1 的 ID1 值
接收器接收到信 标节点 2 的光信
号,解调得到信标 节点 2 的 ID2 值
接收器无法接收
到信标节点的光 信号,依靠 PDR
测量得到偏移信 标节点 2 的距离
1 引言
随着近年来人们对室内定位和导航服务的需求日 益增加,实现低成本、高精度的室内定位,具有越来越重 要的现实意义。目前,常用的室内定位技术主要有以下 几种[1]:WIFI,蓝牙,ZigBee,超宽带,RFID 等定位方案, 算 法 有 基 于 时 间 到 达(TOA),到 达 时 间 差(TDOA),接 收信号强度指示(RSSI),指纹等定位算法。然而这些定 位 方 案 都 有 部 署 难 、设 备 复 杂 、成 本 高 等 缺 点 。 针 对 这 些不足和近年来可见光通信技术的发展,国外研究人员 开始提出基于可见光的室内定位方案。与传统方案相 比,基于可见光的室内定位无电磁污染,部署容易,既满 足 照 明 要 求 ,又 降 低 了 功 耗 和 成 本 。 随 着 下 一 代 绿 色 LED 照明技术的发展,基于可见光的室内定位将是一种 很有前景的室内定位备选方案。
常见的可见光调制方式有数字脉冲间隔调制 (DPIM)、开 关 键 控(OOK)、脉 冲 位 置 调 制(PPM)、差 分 脉冲位置调制(DPMM)等。通过对比,本文采用 SRDPIM 的调制方式。相对其他调制方法,虽然 SRDPIM 带宽需
基金项目:国家自然科学基金项目(No.61170296)。 作者简介:陈灿峰(1978—),男,博士,研究领域为物联网、嵌入式系统;谭伟(1987—),男,在读研究生,研究领域为嵌入式系统。
陈灿峰,谭 伟:一种基于可见光信标的室内定位系统及实现
2015,51(5) 83
求 [6-7] 大 ,但 平 均 发 射 功 率 高 [6],算 法 简 单 ,可 以 降 低 占 用 CPU 的资源和功耗。利用其误时隙率[6]随着信噪比减小 而增大的特点使接收器只能在信噪比较好的区域解调 出 信 息 ,较 适 合 用 作 可 见 光 信 标 节 点 的 调 制 方 式 。 此 外 ,SRDPIM 的 解 调 只 需 要 时 钟 同 步 而 不 需 要 时 间 同 步,大大简化了系统的实现。
摘 要:设计了一种基于 LED 可见光信标的室内定位系统,具有成本低、功耗低、调制解调算法简单等优点,实验数 据表明,使用光学天线可以明显减小误码率并增大可见光通信的传输距离,该室内系统定位最小所需时间为 76 ms, 当 LED 信标高度为 1 m 时,定位精度约为 20 cm。 关键词:可见光通信;室内定位;低功耗蓝牙 文献标志码:A 中图分类号:TP391 doi:10.3778/j.issn.1002-8331.1401-0025
仿真结果表明,本文所设计的光学天线的聚光性能 良好,能量集中且均匀。光线进入光学天线后,PD 光信 号增益明显增加,能量集中度增大,其中有约 80%的光 能聚集到 PD 传感器上,视场内具有较高的光学增益,可 以增加 PD 在 LED 正下方的接收功率,提高 LED 通信系 统的信噪比和信标的定位精度并有效减少了多光源引 起的干扰。
2 定位原理与系统结构 2.1 基于可见光信标的定位原理
基于可见光信标的室内定位原理如图 1。 可见光接收器上设计一个光学定向天线,使接收器 只能接收 LED 信标节点垂直正下方的光线。当接收器 位于 LED 信标节点的正下方时,接收器上的可见光传 感器接收到信标节点发出的带有信标 ID 的可见光并进 行解调得到信标 ID,LED 信标的位置坐标预先存在数 据库中,通过查询数据库得到 LED 信标节点的室内位 置坐标。当接收器偏离 LED 信标正下方时,可以使用 个 人 航 位 推 测(Personal Dead Reckoning,PDR)[8]原 理 计算位置坐标:使用三轴加速度传感器和方向传感器推 算 出 接 收 器 与 上 一 个 信 标 的 相 对 位 置 ,再 结 合 上 一 个 LED 信标的坐标得到此时接收器的室内位置坐标。本 文重点讨论的是使用 LED 作为室内定位信标的设计方 法,PDR 的具体实现原理不再赘述。 本文中,基于 LED 可见光信标采用强度调制/直接 检 测(Intensity Modulation/Direct Detection,IM/DD)的 可 见 光 通 信 系 统 ,实 现 单 向 下 行 通 信 ,可 见 光 发 射 器 和 接收器为定向视距链路(LOS)。利用可见光信道模型[9] 中信道直流增益 H (0) [10]值在水平偏移 LED 中心越远越小 的分布特性对 LED 和光电检测器(Photoelectric Detector, PD)以及光学定向天线进行设计:在 PD 接收面外侧,设
E-mail:canfeng.chen@ 收稿日期:2014-01-06 修回日期:2014-02-18 文章编号:1002-8331(2015)05-0082-06 CNKI 网络优先出版:2014-05-20, /kcms/doi/10.3778/j.issn.1002-8331.1401-0025.html
图 1 基于可见光信标的室内定位原理
接收器接收到信 标节点 3 的光信
号,解调得到信标 节点 3 的 ID3 值
84 2015,51(5)
Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用
~220 V
1 可见光发射器
调制器
LED 驱动电路 大功率 LED 灯
2.2 系统结构
基于可见光信标的室内定位系统结构如图 2。 系 统 分 为 三 大 部 分 :可 见 光 发 射 器 部 分 ① ,可 见 光
LED 信标节点 1
LED 信标节点 2
LED 信标节点 3
可见光
接收信标节点 垂直正下方的 光 线 ,滤 除 其 他光源的光线
光学定向天线
接收器

可见光
可见光
调制了信标 ID 号的灯光
位置服务器 位置服务方式一
2 可见光接收器
可见光传感器
信号处理模块
解调器 及 BLE 模块
BLE 无线通信
3
加速度传感器
电子罗盘传感器
智能手机
网络
移动网络
位置服务方式二
离线地图 应用程序
图 2 系统结构图
接收器部分②,智能手机部分③。其中可见光发射器部 分包括可见光调制器、LED 驱动电路、大功率 LED 灯。 可见光接收器设计成小型可穿戴设备,包括可见光传感 器(光 电 检 测 器)、信 号 处 理 模 块 、解 调 器 及 低 功 耗 蓝 牙 (BLE)模块。
计一种能增大直流增益 H (0) 并能减小光线入射半角的 光学定向天线。本文设计了二次光学的全内反射(Total Internal Reflection,TIR)光学天线 ,其 [11] 为非成像系统, 对于接收的小角度光线通过凸透镜进行处理,对于大角 度的光线使用反光杯透镜进行处理,克服了单独使用凸 透镜或者反光杯对光线处理不理想的缺点,兼顾了凸透 镜 和 反 光 杯 的 优 势 ,减 小 了 系 统 的 半 视 场 角 ,并 提 高 了 光学增益 。 [12] 光学天线采用亚克力(PMMA)材料,减轻 了重量和体积。使用 LightTools 软件进行非序列模式仿 真和优化。PD 入射角和光学增益关系[13]的仿真结果表 明可以通过设定光学增益的阈值来对特定入射角的可 见光进行选择性接收;使用光学天线可以保证在使用大 功率半角 的 [10] LED 的情况下,以较小角度且较高的增益 接收可见光,即接收器在距 LED 一定的水平偏移内才 能解调出 LED 的可见光信息,这样提高 LED 作为信标 的精度,同时又不影响室内照明的均匀度。同时可见光 信道中引入的噪声,影响了通信的信噪比和误码率 。 [14] 由于 PD 接收到光信号的信噪比正比于 PD 的接收功率 的平方[15],因此,提高 LED 的发射功率或者 PD 的接收功 率或者信道直流增益可以增大信噪比。
CHEN Canfeng, TAN Wei. Visible light communication based indoor positioning system. Computer Engineering and Applications, 2015, 51(5):82-87.
Abstract:A LED beacon based indoor positioning system is designed, which has advantages of low power, low cost and simple modulation/demodulation. Experimental results show the use of optical antenna can improve the BER performance of visible light communication system. The minimum delay to receive beacon ID is 76 ms, and the positioning accuracy is around 20 cm when the LED beacon height is 1 m. Key words:visible light communication; indoor positioning; bluetooth low energy
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