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可见光定位技术是一种基于可见光通信将可见光信号用于定位测量的技术,拥有定位精度高、安全性好、成本低等优点,能应用于对电磁信号敏感的场所。本论文重点研究了基于接收信号强度的室内可见光定位算法,设计了室内可见光定位实验系统,设计了两种高精度的三维室内定位算法并进行实验测试,以移动机器人为载体设计了一种基于可见光通信和惯导融合的定位算法并进行实验验证。本文主要研究工作如下:1.分析室内可见光通信信道特性,设计开发了基于接收信号强度的室内可见光定位实验系统。该系统采用STC89C52单片机作为发射端主控芯片,设计了开关键控方式的发射端驱动电路,并以STM32F103开发板、光电二极管和I/V放大器等组成接收端。采用时分多路复用技术实现可见光信号的调制与解调,并完成了调制程序和解调程序的设计与实现。2.设计了一种基于改进果蝇优化算法的室内可见光三维定位算法。该定位算法将三维定位问题转化为多目标全局优化的接收端三维坐标搜索问题,通过改进的果蝇优化算法对整个定位空间进行搜索,将可见光信道增益理论值与实际值最接近的位置作为最终的估计结果。仿真与实验证明该定位算法能有效地实现接收端三维坐标的高精度估计。3.设计了一种基于植物胞群优化的粒子滤波室内可见光动态定位算法,以解决接收端在三维空间中连续运动的定位问题。该算法不仅利用粒子滤波思想,引入接收端运动信息以提高定位精度;而且结合了植物胞群优化算法,使标准粒子滤波中重采样步骤引起的粒子多样性丧失问题得以解决。仿真与实验证明该算法能有效地提高定位精度并缩短定位时间。4.以移动机器人作为定位目标,设计了一种基于可见光通信和惯导融合的移动机器人定位算法。该定位算法利用粒子滤波同时处理可见光信号数据和惯性导航数据以实现移动机器人位置的最优估计,并能根据可见光信号被遮挡的情况自适应调整粒子权值。实验结果表明,该定位算法能在遮挡发生时保持高精度定位。