为了解决目前室内定位算法精度不高等问题, 设计了一套兼顾照明与定位的可见光室内定位装置。首先按照国际照度标准对室内光源进行了布局, 然后设计了强度调制/直接检测的可见光收发系统和以STM32为核心处理器的室内定位系统平台, 最后采用多点标定相对定位方法, 实现了目标点坐标及区域的标定。结果表明, 在满足照明的条件下, 测量误差低于10cm, 部分定位区域的测量误差为3cm,甚至0cm; 误差分辨率为0.1cm, 相对误差小于10cm。该研究为目前室内定位技术提供了一种方案。

可见光通信要同时兼顾照明和通信的双重作用, 因此需要同时考虑光源布局及通信可靠性问题。为保证国际照明标准, 在总LED灯珠不变的情况下, 首先对光源布局进行了分析并数值计算了在同样功耗条件下3个及4个阵列布局方式的照度分布及均匀性。其次, 为了提高多阵列可见光通信系统有效性及可靠性, 将MIMO技术应用于VLC中, 采用STBC编码数值计算了多阵列布局方式下系统可靠性。结果表明, 在同样功耗条件下, 4个阵列的MIMO系统照度均匀性较3个阵列提高了20.9%, 当误码率为10-4时, 4×1系统较3×1系统的误码性能大约可提高2 dB, 4×2与3×2系统分别较4×1与3×1系统误码性能提高了6 dB与5 dB。

传统基于阵列的光源布局方式在室内难免存在光照度及系统误码率不均匀现象，为提高系统照度均匀性及通信可靠性，需合理对光源进行优化布局。本文以4 m×4 m×3 m的房间为模型，设计了单LED 阵列+灯带的环形光源布局模型。模型中间采用6×6 LED阵列，阵列内部灯珠之间的距离为0.3 m；四周采用环形灯带形式，灯珠个数为316 个，灯珠之间的距离为0.05 m。仿真结果表明，该模式下系统光照度均值为437.08 lx，光照度均匀性为93.9%，同时，系统误码率均值为2.8716×10^-7。因此，本文所设计的环形光源布局模型兼顾了室内光照度分布的均匀性和通信的可靠性，可同时满足室内照明和通信，为室内可见光通信光源布局提供了一种优化方法。