上海交通大学 电子信息与电气工程学院,上海 200240
针对室内环境存在多种误差,导致超宽带(UWB)定位精度受限、稳定性较弱的问题,提出了基于差分测距的扩展卡尔曼滤波算法(DREKF)。该算法对UWB定位系统的通信协议进行了改进,通过引入差分测距,在每次定位时对各基站的误差模型进行更新,实时校正测距误差,并通过改进的扩展卡尔曼滤波算法对标签进行定位,提升定位精度和稳定性。实验结果表明,DREKF算法在视距情况下的水平定位精度达到了3 cm,在非视距情况下水平定位精度也在4 cm以内,定位精度和稳定性相较于传统的定位算法都有了大幅提升,能够满足高精度室内定位的需求。
超宽带 差分测距 扩展卡尔曼滤波 室内定位系统 误差补偿 ultra-wideband differential ranging extended Kalman filter indoor positioning system error compensation
南开大学 电子信息与光学工程学院,天津300350
文章以白光发光二极管为例,研究了可见光室内定位问题。针对可见光室内定位问题,提出了定位系统的模型,并对定位系统的硬件设计进行了分析。在定位算法方面,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)算法的信号采集与定位方式,实验证明最大定位误差为14.866 cm,结果表明,此系统可以解决室内定位问题。
可见光通信 发光二极管 可见光室内定位系统 单片机 快速傅里叶变换 VLC LED visible communication indoor positioning system microprocessor FFT
1 清华大学信息科学与技术国家实验室, 北京 100084
2 国网信息通信产业集团有限公司, 北京 100031
3 国网河南省电力公司郑州供电公司, 河南 郑州 450000
4 深圳清华大学研究院, 广东 深圳 518057
提出了一种基于可见光发光二极管(LED)与摄像头成像通信的室内精确定位方法,旨在实现高精度、低成本、应用范围广泛、不易受干扰的室内定位。该方法利用摄像头接收加载在LED光上的身份识别信息(ID)获得LED的绝对位置信息,进一步从摄像头拍摄的图像中获取摄像头与LED的相对位置信息,结合接收端上的姿态传感器(电子罗盘)数据,便可计算得到摄像头的精确位置,实现定位功能。采用该方法进行了高精度室内定位实验测试,测试结果表明,该方法的定位精度可以达到厘米量级,且可以仅通过软件就将接收端布设在目前大多数智能终端上。
光通信 室内定位系统 成像通信系统 精确定位 中国激光
2016, 43(12): 1206001
1 华南理工大学自动化科学与工程学院, 广东 广州 510640
2 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
3 华南理工大学材料科学与工程学院, 广东 广州 510640
多个参考点光源间的信号相互干扰,使得室内可见光通信定位系统的精度不高。为此提出一种基于码分多址(CDMA)调制的可见光定位算法,利用扩频码的正交性,对每个发光二极管(LED)所发出的身份识别(ID)信息进行扩频处理,在克服了码间干扰的同时,提升了信道的容量。接收端由自适应滤波器分辨出解扩后的ID信息以及对应的信号强度,根据ID信息确定定位的位置区域,根据衰减强度确定定位点与各LED的距离,利用接收信号强度(RSS)三角定位算法实现接收机的定位,并采用分集接收技术来提高接收增益以提升定位的精度。仿真结果表明,该定位系统最大误差为6.18 cm,超过88%的定位点的测量精度被控制在5 cm以内。该系统不仅实现了较高精度的定位,而且易于控制、稳定性好,具有广阔的应用前景。
光通信 码分多址 接收信号强度 三角定位算法 室内定位系统 光学学报
2016, 36(11): 1106006