王童瑶 1,2肖纯贤 1,2,*林作俊 1,2程涵 1,2
作者单位
摘要
1 南开大学 电子信息与光学工程学院,天津 300100
2 天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室,天津 300350
可见光室内定位系统是当前室内定位技术研究的热点。针对单灯定位系统中航向角获取不准确的问题,文章提出了一种基于标记发光二极管(LED)的单灯室内定位系统。该系统利用内部装有不闪烁灯珠的单个LED灯作为发送端,在实现照明功能的同时进行信息的传输;智能手机作为接收端,捕获具有明暗条纹的图像,结合投影的几何特征并经过算法处理后得到航向角,然后进一步计算得到接收端的位置。研究结果表明,在实际应用场景中,实验高度为1.75和1.45 m时,该系统能够实现6.9和6.5 cm的平均定位误差,验证了该方案的可行性和有效性。
单灯室内定位系统 发光二极管 几何特征 航向角 single LED indoor positioning system LED geometric features azimuth angle 
光通信研究
2022, 48(5): 38
作者单位
摘要
南开大学 电子信息与光学工程学院,天津300350
文章以白光发光二极管为例,研究了可见光室内定位问题。针对可见光室内定位问题,提出了定位系统的模型,并对定位系统的硬件设计进行了分析。在定位算法方面,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)算法的信号采集与定位方式,实验证明最大定位误差为14.866 cm,结果表明,此系统可以解决室内定位问题。
可见光通信 发光二极管 可见光室内定位系统 单片机 快速傅里叶变换 VLC LED visible communication indoor positioning system microprocessor FFT 
光通信研究
2019, 45(6): 58
王鹏飞 1,2,*关伟鹏 3,*文尚胜 1,2,*谢勇坚 3[ ... ]张美琦 1
作者单位
摘要
1 华南理工大学材料科学与工程学院, 广东 广州 510640
2 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
3 华南理工大学自动化科学与工程学院, 广东 广州 510640
针对现有室内可见光三维定位系统存在的计算复杂、精度低等缺点,提出了一种基于免疫算法的室内可见光高精度三维定位系统。免疫算法是受生物免疫系统的启示而设计出来的一种具有全局寻优能力的智能算法,可以用于解决全局优化问题,而基于可见光通信(VLC)的室内定位,可以将其转化为全局优化问题。因此,在三维室内定位中,可以通过免疫算法获得最佳的接收机坐标。由于系统噪声和系统中使用的设备不完善,接收器和发射器之间的距离偏离实际值,产生定位误差。通过将误差修正因子引入免疫算法,可以精确地确定接收机在三维空间中的坐标。仿真结果表明,在3 m×3 m×4 m的室内环境中,80次迭代的定位误差为0.69 cm。多点定位测试的平均定位误差为2.13 cm。运动场景定位的扩展实验也表明,所提方法96.04%的定位误差在1.7 cm以下,优于现有的三维可见光室内定位方法。因此,基于免疫算法的室内可见三维定位系统可以实现高精度的定位服务,在各种室内定位场景中具有潜在的应用价值。
光通信 室内定位系统 免疫算法 定位精度 
光学学报
2018, 38(10): 1006007
作者单位
摘要
1 清华大学信息科学与技术国家实验室, 北京 100084
2 深圳清华大学研究院广东省数字电视系统重点实验室, 广东 深圳 518057
为了实现低成本、低复杂度以及高精度的室内定位系统,提出了基于指纹的室内可见光定位方法。该方法利用可见光发光二极管作为信号源,根据接收到的可见光信号强度信息,结合三角定位算法和指纹定位算法,实现室内高精度定位。定位过程主要分为两步:第一步,通过三角定位算法确定移动目标粗略的位置范围; 第二步,以该位置范围作为限制条件,使用指纹定位算法实现更精确定位。实验结果表明,该方法与传统的基于可见光信号强度的定位方法相比,平均定位精度提高了64.71%; 同时,与传统的基于指纹的定位方法相比,可以在更低复杂度的情况下,实现更精确定位。
光通信 室内定位系统 接收信号强度指纹 三角定位算法 
中国激光
2018, 45(8): 0806002
管扬 1,*孙德栋 2殷树刚 2辛军 3[ ... ]宋健 1,4
作者单位
摘要
1 清华大学信息科学与技术国家实验室, 北京 100084
2 国网信息通信产业集团有限公司, 北京 100031
3 国网河南省电力公司郑州供电公司, 河南 郑州 450000
4 深圳清华大学研究院, 广东 深圳 518057
提出了一种基于可见光发光二极管(LED)与摄像头成像通信的室内精确定位方法,旨在实现高精度、低成本、应用范围广泛、不易受干扰的室内定位。该方法利用摄像头接收加载在LED光上的身份识别信息(ID)获得LED的绝对位置信息,进一步从摄像头拍摄的图像中获取摄像头与LED的相对位置信息,结合接收端上的姿态传感器(电子罗盘)数据,便可计算得到摄像头的精确位置,实现定位功能。采用该方法进行了高精度室内定位实验测试,测试结果表明,该方法的定位精度可以达到厘米量级,且可以仅通过软件就将接收端布设在目前大多数智能终端上。
光通信 室内定位系统 成像通信系统 精确定位 
中国激光
2016, 43(12): 1206001
作者单位
摘要
1 华南理工大学自动化科学与工程学院, 广东 广州 510640
2 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
3 华南理工大学材料科学与工程学院, 广东 广州 510640
多个参考点光源间的信号相互干扰,使得室内可见光通信定位系统的精度不高。为此提出一种基于码分多址(CDMA)调制的可见光定位算法,利用扩频码的正交性,对每个发光二极管(LED)所发出的身份识别(ID)信息进行扩频处理,在克服了码间干扰的同时,提升了信道的容量。接收端由自适应滤波器分辨出解扩后的ID信息以及对应的信号强度,根据ID信息确定定位的位置区域,根据衰减强度确定定位点与各LED的距离,利用接收信号强度(RSS)三角定位算法实现接收机的定位,并采用分集接收技术来提高接收增益以提升定位的精度。仿真结果表明,该定位系统最大误差为6.18 cm,超过88%的定位点的测量精度被控制在5 cm以内。该系统不仅实现了较高精度的定位,而且易于控制、稳定性好,具有广阔的应用前景。
光通信 码分多址 接收信号强度 三角定位算法 室内定位系统 
光学学报
2016, 36(11): 1106006

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