基于led通信的室内定位方法研究

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1、．ＨＨＨＨ１＾Ａ去种成＊聲ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ咕证占占咕卢．．／ｆ＾ｒ＼斯论文题目基于ＬＥＤ通信的室内定位方法研究．信息与通信工程ｍ学科专业ｌｎ学号２０１３２１０２０５０８作者姓名唐钱胜謂一ｆ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写

2、过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与－我－－同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。＾■作者签名：日期：年Ｊ月／口日若苗龄论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查网和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描，可Ｗ采用影印等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）＾解如作者签名：

3、：导师签名争曰期：年皆月ｃ曰／分类号密级注1UDC学位论文基于LED通信的室内定位方法研究（题名和副题名）唐钱胜（作者姓名）指导教师郭贤生副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信息与通信工程提交论文日期2016.03.31论文答辩日期2016.05.24学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONINDOORLOCALIZATIONALGORITHMSBASEDONVISIBLELIGHTCOMMUNICATIONAMasterThesisSubmittedtoUni

4、versityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Information&CommunicationEngineeringAuthor:TangQianshengAdvisor:GuoXianshengSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要近年来，由于基于射频技术的室内定位系统存在诸多的缺点，该类定位系统已经无法满足人们对室内定位服务的需求。然而，随着LED绿色照明时代的到来，可见光通信技术得到了迅速发展，并且LED可见光通信技术与传统射频通信技术相比具有显著的优势，因此，基于LED可见光

5、通信的室内定位方法被广大学者提上了研究日程。本文也对此方法进行了相应的研究。本文的主要工作如下：首先，依次对常见的经典室内定位算法进行了分析介绍，分别为基于TOA信息、TDOA信息、RSS信息以及AOA信息的室内定位方法，并比较了它们各自的优缺点，使得对这些算法有了更进一步的认识，为后文LED可见光室内定位算法的研究及改进提供依据。并对LED可见光通信的信道模型进行了阐述，为后文对LED可见光室内定位算法的研究打下理论基础。其次，分析了基于RSS信息的可见光室内定位算法，并针对该算法的缺点，提出了改进的基于RSS和AOA融合的室内定位算法，该算法在一定程度上提高了室内定位的精度。并在

6、此基础上，针对室内边缘区域定位精度较差的问题，利用了卡尔曼滤波算法对该算法进行改进，用以提高对室内边缘区域移动设备的定位性能。然后，针对RSS定位算法和AOA定位算法容易受到室内环境因素影响的缺点，提出了基于RSS指纹信息的定位方法，该定位方法可以弥补参数化定位方法的缺陷，可以降低多径效应等环境因素对定位精度带来的影响，具有更高的定位精度。最后，针对信号衰减、多径效应等环境因素对室内定位的影响，提出了一种基于稀疏信号恢复的LED可见光室内定位算法。该方法通过当前位置可见LED个数的稀疏性，应用合理的稀疏信号恢复算法，重构可见LED发射的信号在观测信号中所占的权重来实现定位。该算法应用

7、概率信号模型处理存在障碍物的可能性，可以应用于缺乏同步以及视距链路可能出现阻塞或严重衰减的环境中，可以有效对抗室内复杂环境，如阴影效应、信号强度衰减等因素对定位精度的影响。最后，为了进一步提高该算法的定位精度采用K最邻近算法对该算法进行了优化。关键词：可见光通信，室内定位，RSS，稀疏信号恢复，K最邻近算法IABSTRACTABSTRACTRecently,duetotheshortcomingoftheindoorpositioningsystembas