基于可見光通信的多維定位系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

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

2、題，深入研究了實際定位系統(tǒng)的搭建和多維定位算法，實現(xiàn)了較高精度的多維定位目標。
　　本文的主要工作如下:
　　(1)介紹了定位技術和發(fā)光二極管（LED，Light Emitting Diode）照明技術的發(fā)展，討論了基于可見光通信的定位技術研究現(xiàn)狀，分析了多維定位的特點和應用前景。
　　(2)通過對比現(xiàn)有的室內(nèi)定位技術，較為詳細地說明了可見光定位系統(tǒng)的相對優(yōu)勢，然后分析了常見的無線定位方法在可見光定位系統(tǒng)中的可行性，最

3、后給出了現(xiàn)有照明設施的簡易改造方案和可見光定位系統(tǒng)的總體實現(xiàn)方案。
　　(3)提出了一種可見光定位系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案。通過詳細地分析可見光通信的特點和多維定位的需求設計并實現(xiàn)了可見光通信基帶中的調(diào)制解調(diào)、編解碼和可見光數(shù)據(jù)幀，然后給出了發(fā)射端和接收端的軟硬件實現(xiàn)，同時在服務器端搭建軟件平臺用以對整個定位系統(tǒng)進行配置和測試，此外還實現(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。三邊定位算法通過對可見光信號的接收信號強度（RSS，Received Signal Strength）的分布函數(shù)進行簡化和擬合，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，然后通過K近鄰迭代搜索得到K近鄰，最后對K近鄰進行加權平均得到最后的定位結(jié)果。
　　(5)對基于可見光通信的定位系統(tǒng)的配置和測試進