基于RSSI及圖像傳感器室內(nèi)可見(jiàn)光定位系統(tǒng)研究.pdf

1、可見(jiàn)光通信是一項(xiàng)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(hù)、海洋勘探等限制電磁干擾的特殊應(yīng)用場(chǎng)合可替代傳統(tǒng)射頻通信，應(yīng)用前景廣闊。近年來(lái)，工業(yè)界對(duì)室內(nèi)無(wú)線定位的需求快速增長(zhǎng)，室內(nèi)可見(jiàn)光通信在無(wú)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(duì)室內(nèi)可見(jiàn)光通信技術(shù)的通信原理、信道特性等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。提出了基于Image Sensor圖像成像和基于RSSI信號(hào)接收強(qiáng)度的室內(nèi)可見(jiàn)光通信定位設(shè)計(jì)方案。并在此基礎(chǔ)

2、上，討論LED信標(biāo)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格布局對(duì)室內(nèi)定位精度的影響。本文具體工作如下：
　　首先，建立室內(nèi)可見(jiàn)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織指定的室內(nèi)環(huán)境工作照明度需到達(dá)300lx~1500lx的標(biāo)準(zhǔn)；信噪比最大值為22dB，最小值為12dB。信噪比的最小值已接近通信要求的13.6dB。模擬仿真結(jié)果驗(yàn)證了室內(nèi)可見(jiàn)光通信能夠滿足集通信與照明一體化的要求

3、。
　　其次，在研究室內(nèi)可見(jiàn)光通信信道模型的基礎(chǔ)上，分析了基于Image Sensor圖像成像室內(nèi)可見(jiàn)光通信定位方案，研究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(guò)8cm。分析基于RSSI信號(hào)接收強(qiáng)度室內(nèi)可見(jiàn)光通信定位方案在歸一化變量因子n=0.6626時(shí)，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(jiàn)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、