基于可見(jiàn)光通信的多維定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，位置信息服務(wù)(LBS，Location Based Service)迅速發(fā)展，尤其是室內(nèi)定位的需求日益增長(zhǎng)。與此同時(shí)，可見(jiàn)光通信技術(shù)迅速發(fā)展，并將成為無(wú)線保真(Wi-Fi，WirelessFidelity)和蜂窩通信等無(wú)線通信技術(shù)的重要補(bǔ)充。室內(nèi)定位是可見(jiàn)光通信的重要應(yīng)用之一，它可以充分利用可見(jiàn)光現(xiàn)有的照明設(shè)施，同時(shí)獲得較高的定位精度，從而大幅度提升室內(nèi)LBS服務(wù)的質(zhì)量。本學(xué)位論文圍繞如何利用可見(jiàn)光通信系統(tǒng)進(jìn)行多維定位這一核心問(wèn)

2、題，深入研究了實(shí)際定位系統(tǒng)的搭建和多維定位算法，實(shí)現(xiàn)了較高精度的多維定位目標(biāo)。
　　本文的主要工作如下:
　　(1)介紹了定位技術(shù)和發(fā)光二極管（LED，Light Emitting Diode）照明技術(shù)的發(fā)展，討論了基于可見(jiàn)光通信的定位技術(shù)研究現(xiàn)狀，分析了多維定位的特點(diǎn)和應(yīng)用前景。
　　(2)通過(guò)對(duì)比現(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)，較為詳細(xì)地說(shuō)明了可見(jiàn)光定位系統(tǒng)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)，然后分析了常見(jiàn)的無(wú)線定位方法在可見(jiàn)光定位系統(tǒng)中的可行性，最

3、后給出了現(xiàn)有照明設(shè)施的簡(jiǎn)易改造方案和可見(jiàn)光定位系統(tǒng)的總體實(shí)現(xiàn)方案。
　　(3)提出了一種可見(jiàn)光定位系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)詳細(xì)地分析可見(jiàn)光通信的特點(diǎn)和多維定位的需求設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光通信基帶中的調(diào)制解調(diào)、編解碼和可見(jiàn)光數(shù)據(jù)幀，然后給出了發(fā)射端和接收端的軟硬件實(shí)現(xiàn)，同時(shí)在服務(wù)器端搭建軟件平臺(tái)用以對(duì)整個(gè)定位系統(tǒng)進(jìn)行配置和測(cè)試，此外還實(shí)現(xiàn)了基于Qt的定位圖形用戶界面(GUI，Graphical User Interface)程序。

4、>　　(4)分別提出了基于三邊定位和基于指紋匹配和K近鄰的兩種三維定位算法。三邊定位算法通過(guò)對(duì)可見(jiàn)光信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度（RSS，Received Signal Strength）的分布函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化和擬合，并結(jié)合三邊定位公式得到最終定位結(jié)果;基于指紋匹配和K近鄰的定位算法首先使用指紋匹配算法找到最近鄰點(diǎn)，然后通過(guò)K近鄰迭代搜索得到K近鄰，最后對(duì)K近鄰進(jìn)行加權(quán)平均得到最后的定位結(jié)果。
　　(5)對(duì)基于可見(jiàn)光通信的定位系統(tǒng)的配置和測(cè)試進(jìn)