基于粒子群优化压缩感知的可见光定位算法 
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Visible Light Positioning Algorithm Based on Particle Swarm Optimization Compressed Sensing
1 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007
2 福建师范大学协和学院, 福建 福州 350117
3 福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007
4 福建师范大学光电与信息工程学院福建省光电传感应用工程技术研究中心, 福建 福州 350007
图 & 表
图 1. 基于LED通信的PSO-CS定位模型
Fig. 1. PSO-CS positioning model based on LED communication
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图 2. PSO-CS算法流程图
Fig. 2. Flowchart of the PSO-CS algorithm
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图 3. RSN对平均定位误差的影响
Fig. 3. Impact of RSN on average positioning error
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图 4. 定位误差的累积分布。(a)信噪比为10 dB;(b)信噪比为20 dB
Fig. 4. Cumulative distributions of the positioning errors. (a) Signal-to-noise ratio is 10 dB; (b) signal-to-noise ratio is 20 dB
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图 5. L对PSO-CS定位算法的影响
Fig. 5. Impact of L on the PSO-CS positioning algorithm
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图 6. Q对PSO-CS定位算法的影响
Fig. 6. Impact of Q on the PSO-CS positioning algorithm
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图 7. S对PSO-CS定位算法的影响
Fig. 7. Impact of S on the PSO-CS positioning algorithm
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图 8. M对PSO-CS定位算法的影响
Fig. 8. Impact of M on the PSO-CS positioning algorithm
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图 9. RSR对PSO-CS定位算法的影响
Fig. 9. Impact of RSR on the PSO-CS positioning algorithm
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图 10. PSO-CS定位算法的平均定位误差随次数的变化曲线,RSR=50%
Fig. 10. Variation curve of the average positioning error of the PSO-CS positioning algorithm with the number of times, RSR=50%
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表 1PSO-CS算法的时间复杂度
Table1. Time complexity of the PSO-CS algorithm
| Step | Theoretical complexity |
|---|
| 1) | O(MN)+O(SN)+O(MS) | | 2) | O(QTmax) | | Total | O(MN)+O(SN)+O(QTmax) |
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表 2L值相同时的平均计算时间
Table2. Average computing time when L value is same
| Algorithm | Average positioning error /cm | Average computingtime /ms |
|---|
| PSO-CS | 3.67 | 56.12 | | KNN | 15.22 | 8.42 | | ELM | 33.84 | 218.23 | | RF | 25.22 | 253.26 | | ANN | 37.66 | 3231.18 | | WKNN | 8.75 | 9.23 | | OMP | 19.14 | 23.86 | | RWl1M | 26.78 | 48.53 | | BP | 18.36 | 36.79 | | NR | 13.89 | 8.61 | | LLS | 15.66 | 1.36 |
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表 3L值不同时的平均计算时间
Table3. Average computing time when L value is different
| Algorithm | L /cm | Average positioning error /cm | Average computing time /ms |
|---|
| PSO-CS | 70 | 5.89 | 45.32 | | WKNN | 10 | 6.18 | 113.68 |
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徐世武, 吴怡, 王徐芳. 基于粒子群优化压缩感知的可见光定位算法[J]. 中国激光, 2021, 48(3): 0306004. Shiwu Xu, Yi Wu, Xufang Wang. Visible Light Positioning Algorithm Based on Particle Swarm Optimization Compressed Sensing[J]. Chinese Journal of Lasers, 2021, 48(3): 0306004.
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