激光与光电子学进展, 2018, 55 (5): 050603, 网络出版: 2018-09-11   

基于RSS/AOA混合的室内可见光定位算法 下载: 1918次

A Hybrid RSS/AOA Algorithm for Indoor Visible Light Positioning
作者单位
大连海事大学信息科学技术学院, 辽宁 大连 116026
摘要
针对室内可见光定位精度不高的问题,提出了一种基于接收信号强度与到达角度(RSS/AOA)信息混合的室内三维空间定位算法。该算法同时考虑距离信息和角度信息,利用最小二乘准则(LS),建立混合定位优化目标函数,导出定位节点位置信息的最小二乘估计量。对于目标函数为非凸情况,将目标函数转换成广义信赖域子问题(GTRS)的形式进行求解,可以获得全局最优解。数值仿真结果显示,在室内5 m×5 m×3 m的二维定位场景下,选取20×20个测试点,平均定位误差为8.7 cm。此外,针对三维定位场景,对动态目标进行定位和追踪,结果表明该算法在水平方向和垂直方向均能获得较高的定位精度。
Abstract
Aim

ing at the problem of low indoor visible light positioning accuracy, a positioning algorithm based on the received signal strength and arrival angle (RSS/AOA) information in indoor three-dimensional space is proposed. Based on the least squares (LS) criterion, the distance and angle are considered at the same time, a novel hybrid objective function is constructed, and then the least square estimator of location information is derived. For the non-convex objective function, the objective function is transformed into generalized trust region sub-problem (GTRS) to solve the global optimal solution. The simulation results show that in the 5 m×5 m×3 m two-dimensional positioning space, 20×20 test points are selected, for which the average positioning error is 8.7 cm. In addition, it can realize dynamic positioning and tracking in the three-dimensional space. The results show that the algorithm can obtain high accuracy in horizontal and vertical directions.

董文杰, 王旭东, 吴楠. 基于RSS/AOA混合的室内可见光定位算法[J]. 激光与光电子学进展, 2018, 55(5): 050603. Wenjie Dong, Xudong Wang, Nan Wu. A Hybrid RSS/AOA Algorithm for Indoor Visible Light Positioning[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2018, 55(5): 050603.

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