室内可见光通信高精度定位系统设计

作     者：许毅钦 陈志涛 袁涛 陈昊 古志良 张志清 张强 许平 陈俊芳 XU Yi-qin;CHEN Zhi-tao;YUAN Tao;CHEN Hao;GU Zhi-liang;ZHANG Zhi-qing;ZHANG Qiang;XU Ping;CHEN Jun-fang

作者机构：华南师范大学物理与电信工程学院广东广州510640 广东省半导体产业技术研究院广东广州510650 华南理工大学广东广州510650 

基　　金：国家自然科学基金(11304048) 广东省科技项目(2015B010132004 2016B070701023 2015B010112002 2014B010119003 2015B010132005 2015B010134001 2014TQ01C707) 广州市科学技术研究专项一般项目(201607010360) 中山市广东省科学院技术转移专项经费项目(2016G1FC0012) 广东科学院科学基金(2016GDASPT-0219 2016GDASPT-0313 2017GDASCX-0410 2017GDASCX-0845 2017GDASCX-0112)资助项目~~ 

出 版 物：《发光学报》 (Chinese Journal of Luminescence)

年 卷 期：2019年第40卷第1期

页      码：106-114页

摘      要：基于接收信号强度算法的可见光室内定位系统具有结构简单的特点,但是由于漫反射信道、系统噪声等因素,其定位精度受到很大限制,为此提出使用人工神经网络对室内可见光信道参数进行学习,拟合室内信道参数的真实值,实现高精度定位。首先,使用CDMA调制技术消除室内可见多参考点光通信带来的码间干扰问题,CDMA解扩信号经过归一化操作后输入人工神经网络对坐标函数进行训练,使之拟合室内可见光通信信道参数,估计出接收机到各个LED参考点之间的空间距离。其次,由于神经网络训练数据噪声及接收机信号噪声会影响定位精度,我们提出使用Newton-Raphson迭代法,进一步逼近测试点的真实坐标。实验结果表明,在1 m×1 m×1. 2 m的室内可见光通信定位系统模型中,本系统在二维定位应用时平均定位误差为0. 87 cm;在三维定位应用时平均定位误差为1. 47 cm。本文提出的基于接收信号强度的可见光室内定位系统,使用CDMA调制技术,接收信号经过解扩后输入人工神经网络对信道参数进行距离估计,为了进一步地减小噪声等随机过程带来的定位误差,提出一种定位专用的定位坐标解迭代逼近算法,结果表明本系统在二维定位及三维定位均可实现很高的定位精度。

主 题 词：可见光通信 室内定位 高精度 人工神经网络 

学科分类：11[军事学] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 110503[110503] 0810[工学-土木类] 1105[1105] 0805[工学-能源动力学] 0827[工学-食品科学与工程类] 0703[理学-化学类] 081002[081002] 0702[理学-物理学类] 1009[医学-法医学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/fgxb20194001.0106

馆 藏 号：203429507...