基于OCDMA的室内可见光定位系统

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室内可见光定位技术凭借其不受电磁干扰,定位精度与安全性高,节能环保等优点,迅速成为近年来学者们的研究热点。室内可见光定位技术一个关键的问题是如何准确,有效地从混合信号中分离出多路LED信号,故各类复用技术被广泛应用于可见光定位系统中,比较常用的复用方式有频分复用,时分复用,及码分复用,其中频分复用需要设计理想的滤波器,时分复用要求收发机之间严格同步,这在实际应用时存在一定的局限性,而码分复用则是利用扩频码之间的正交性来区分多路信号,且具有很强的抗干扰能力,随机接入,及无需滤波器设计等优势。此外,传统基于接收信号强度(RSS)的定位系统,目前尚存在问题需要解决,例如房间边缘以及角落区域由于受反射影响较大,导致边缘、角落区域的定位性能很差。基于以上原因,本文提出了一种基于光码分复用的室内可见光定位系统,并基于传统RSS定位算法推导出基于光码分复用的RSS定位算法。该系统利用相关值代替接收功率进行定位,提高了系统的鲁棒性,且明显改善了考虑反射分量时房间边缘及角落区域的定位性能。仿真中对房间进行分区,分析不同区域的定位效果,仿真结果表明,本文提出的可见光定位方案能够有效抑制反射分量对系统定位性能的影响,边缘区域的定位性能改善约44.20%,角落区域提升约56.84%,而房间中心区域定位误差控制在1~2cm左右,并且房间内超过80%的定位区域平均定位误差低于10 cm,同时房间最大定位误差在32 cm以内,取得了较好的定位效果。
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