基于CPPM-RSSI算法的LED灯室内定位研究

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hnazlz
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众所周知,LED灯具备照明和通信两种功能,为LED灯进行可见光通信奠基了良好的基础。新兴的可见光定位技术正在迅速崛起,随之也成功的引起国内外学者的高度关注,逐渐成为研究的热点。目前,对于室内定位的要求越来越高,成熟的室内定位技术中,普遍的定位精度高,但其所需要的成本也相对较高,容易受到外界的干扰,可见光通信是一种新兴的室内定位技术,其设备价格低、安全性能高、定位精度高,因此成为了室内定位技术的新思路。针对提高室内定位的精度问题,本文提出了一种CPPM-RSSI定位算法,混沌脉冲位置调制(Chaos-Pulse Position Modulation,CPPM)和接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)相结合,该算法将二值混沌码作为扩频码,利用混沌的正交性等优势来提高信号的抗干扰能力,对LED的位置信息进行扩频处理,然后进行PPM调制,将调制后的信号发送出去,接收端将接收到的信号进行PPM解调,用相同的二值混沌码解扩恢复出每个LED的位置信息,通过光电检测器检测到来自各个灯的光强,再结合RSSI算法进行定位,从而实现室内定位。本文还研究了m-RSSI定位算法对可见光室内定位精度的影响,用伪随机序列中的m序列和RSSI算法进行结合,m序列自身也具备良好的相关性,m-RSSI定位算法与CPPM-RSSI定位算法的原理类似,在只改变扩频序列的前提下,研究这两种算法对定位误差的影响。本文的仿真环境为一种典型的室内场景,房间的大小为5m×5m×2m,系统包括一个光电检测器和三个发光二极管,三个LED灯分布在屋顶的固定位置,光电检测器位于地面中间的位置。在该仿真环境下,研究了两种算法对定位精度的影响以及扩频码长度对定位精度的影响。仿真结果表明,随着扩频码长度的增加,CPPM-RSSI定位算法和m-RSSI定位算法的定位平均误差越小,在扩频码低于64位时,CPPM-RSSI定位算法比m-RSSI定位算法的定位平均误差小。
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