白光LED室内可见光通信的关键技术

可见光通信是一项新兴基于白光LED的无线光通信技术,具有发射功率高、不占用无线电频谱、无电磁干扰、无电磁辐射和节约能源等优点,能够同时实现照明和通信的双重功能。阐述了可见光通信技术的发展动态,介绍基于白光LED的室内可见光通信系统,并对提高系统整体性能的若干关键技术进行了研究讨论,为白光LED室内可见光通信系统进一步研究提供依据。     

基于可见光通信技术的室内定位方法

在当代社会中,各种基于定位的位置服务系统也应用得越来越普遍。而合理地利用可见光通信技术,也能够在一定程度上完成室内的定位。在本文中,就从这个角度出发,探讨了具体的室内定位方法。     

白光LED应用于室内照明的分析与探讨

白光LED具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保等很多其它传统照明光源无法比拟的优势。因此被认为是取代白炽灯跟荧光灯最具潜力的照明光源。本文根据目前半导体照明的最新研究进展．介绍了GaN基白光LED应用在室内照明领域的发展趋势,从视觉指标、光学参数、封装技术、价格等方面出发,指出了白光LED在日常照明普及过程中的一些主要问题,并对这些问题做了详细的分析与探讨。针对现有可行的解决方法,对发展前景做了进一步展望。     

基于白光LED的室内高精度定位算法的实现

搭建了室内可见光定位系统,实验上探索了接收信号强度比定位算法的可行性.通过控制多个LED光源在不同时隙的亮暗,分别传输直流与正弦信号,使用照度计及光电探测器测试接收信号强度,对接收机位置进行了估计.其中使用直流信号时,在与光源所在平面相距59 cm的接收平面内,得到最大误差为2.05 cm、平均误差为8.64 mm的定位精度;使用正弦信号时,在与光源平面相距30 cm的接收平面内,得到最大误差为1.09 cm、平均误差为5.6mm的定位精度,并且使用交流信号时实验结果不受环境杂散光的干扰.     

白光LED照明光源用作室内无线通信研究

提出并分析了基于白光发光二极管(LED)的室内无线通信系统,比较了其与基于红外的无线通信技术的优缺点.通过对LED光源特性、通信链路和系统信道模型进行分析讨论,指出了照明设计和接收机设计时应考虑的因素.     

LED室内定位接收机前端电路设计

设计了一种可用于LED室内定位系统接收机的前端信号调理电路,详细论述了该电路的系统原理与电路构成.重点介绍了光电传感器的选型、前置预放大和滤波电路的设计方法,并且进行了噪声分析和实验测试.测试结果表明,该设计具有良好的噪声性能,探测器灵敏度可达到500 nA,带宽为1 MHz,满足LED定位系统接收端的性能要求,能够为后续的信号处理模块提供稳定可靠的前级信号.将该电路应用于LED室内定位实验系统,可实现小范围内的准确定位,平均定位误差仅为12.4 cm.     

白光LED室内可见光通信的关键技术

可见光通信是一项新兴基于白光LED的无线光通信技术,具有发射功率高、不占用无线电频谱、无电磁干扰、无电磁辐射和节约能源等优点,能够同时实现照明和通信的双重功能.阐述了可见光通信技术的发展动态,介绍基于白光LED的室内可见光通信系统,并对提高系统整体性能的若干关键技术进行了研究讨论,为白光LED室内可见光通信系统进一步研究提供依据.     

白光LED室内可见光通信的关键技术

光通信系统属于新兴的技术,其具有发射效果良好和受到影响相对较小等特点。本文主要对白光LED室内可见光通信系统进行简介,并且对其关键技术进行探析。以期通过本文的相关介绍,可以为科研人员带来相应的启示,继而可以更好的促进光通信技术的发展。     

基于AGA-GRNN的三维室内定位研究

针对传统的测距定位模型容易受到外部因素的干扰,故而降低了定位精度的问题,提出自适应遗传算法广义传播神经网络模型(AGA-GRNN)。引入自适应遗传算法(AGA)用于优化广义回归神经网络(GRNN)的参数,通过AGAGRNN构建无线信号强度(RSSI)与目标位置之间的关系进行定位,利用对应的映射关系判断目标位置。仿真结果表明,该算法在15 m×15 m×5 m范围内的平均定位误差为26.2 cm。与GRNN及BP相比,计算精度分别提高了45.4%和53.6%。同时将AGA优化GRNN三维定位模型与GA优化GRNN三维定位模型的优化时间进行了比较,结果表明,AGA-GRNN的平均定位时间减少了0.5 s,有效地提高了三维定位的精度和效率。     

基于最小三角形算法的室内可见光三维定位方法

为进一步提高室内可见光三维定位的精度,提出了一种基于最小三角形算法的室内可见光三维定位方法。该方法采用视距链路模型,由定位终端接收携带发光二极管位置信息的光强信号,利用最小三角形算法和接收信号强度指示方法来计算接收机在室内的三维位置信息,再引入加权质心算法降低光路受遮挡所造成的影响。仿真结果表明：在室内5 m×5 m×3 m的定位区域内,提出的定位方法平均定位误差约为4.35 cm,平均高度误差约为1.65 cm,定位精度优于传统的室内可见光三维定位方法。     

基于大功率白光LED的可见光通信

该设计是基于STM32的大功率白光LED可见光通信系统,白光从发送到接收传输距离最高可达5 m。可传输频率为300 Hz~8 k Hz的模拟信号及高保真音频,波特率可达1.6 Mb/s,输出信号在示波器上无明显失真。该系统具备双信道通信,两路信道同时均可传输300 Hz~8 k Hz的模拟信号。由从站LCD12864液晶显示当前单信道通信或双信道通信。模拟信号经传输后在示波器上显示无明显失真。模拟信号为8倍采样,音频为6倍采样,采样信号经上拉放大后由12位A/D转换器采样,经过△压缩后由主站通过白光LED发射。接收站通过光电接收管接收信号后经解码、D/A转换,转换为模拟信号,模拟信号经滤波放大后输出至示波器或音频放大器。     

基于改进粒子滤波的RFID室内目标定位算法

针对于LANDMARC算法的RFID室内定位精度受传输路径影响严重,直接采用粒子滤波自适应性差的问题,提出一种基于改进粒子滤波的RFID室内定位算法.该算法首先利用极限学习机(ELM)拟合阅读器接收信号强度与标签距离之间的非线性关系,构建信号传输模型,筛选邻近标签集;然后采用自适应学习因子优化粒子滤波过程,提高粒子全局...     

基于白光LED的可见光通信系统研究

针对白光LED可见光语音通信问题,设计了9W白光LED通信系统,实现了300～ 8000Hz语音信号的传输.首先给出了基于UART的通信系统设计方案,然后制作了白光LED的可见光通信系统硬件装置,最后以该硬件装置为基础进行了单片机程序设计.经过测试,该系统通信距离为36cm,串口波特率为227kb/s,输出语音功率为0.7W,达到了设计要求.     

兼顾照明的室内可见光定位系统研究

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。     

一种基于位置指纹的室内WLAN定位方法

针对室内信号时变性导致定位不准的问题,提出了一种改进的3阶段位置指纹定位法。采样阶段,将采集信号的坐标、方位、接收信号强度的高斯分布及其对应的无线接入点等信息存储在数据库中生成位置指纹;在校正阶段中,利用参考点间信号强度的关联性信息,使用局部加权线性回归法,计算出一些虚拟点的信号强度;最后是线上实时定位阶段。通过与传统的加权K最邻近算法、直方图和联合聚类等3种定位方法相比较,该算法在同样的场景下可以取得更好的定位精度。     

基于白光LED的可见光通信系统设计

基于白光LED提出一种可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统设计方案。详细给出了该方案的系统原理与组成、可见光通信发射机设计和可见光通信接收机设计,并给出了信号光/电转换、电信号调制/解调以及最终将传输的数据信息解调还原出来的详细过程。测试结果表明,该系统实现了可见光数据传输的功能,具有通信距离远、可靠性高及体积小等优点。     

TDOA-based indoor positioning using visible light

In this paper, we propose an indoor positioning system in which the visible light radiated from LEDs is used to locate the position of receiver. Compared to current indoor positioning systems using LED light, our system has the advantages of simple implementation, low cost, and high accuracy. In our system, a single photo diode receives pilot signals from LED panels on the ceiling. Then, the time differences of arrival of these pilot signals are used to estimate the position of the receiver. The system can be employed easily because it does not require embedding any ID to the pilot signal. In the paper, the estimation accuracy of the proposed system is analyzed through the simulation. The causes of estimation error are analyzed, and the estimation accuracy of the system in various conditions is shown by simulations.     

基于LED阵列的可视信道室内可见光通信系统设计

随着固态光源的发展,大功率LED已被广泛应用到照明中。将照明功能与通信功能结合的室内可见光通信系统将有广泛的应用前景。为了满足室内照明和通信要求,通过使用大功率LED构成阵列,设计发射端、接收端,接口模块,构建了基于强度调制及直接检测方法的全双工可见光通信系统。并对系统信道模型进行分析,对单向链路实际光强分布及其可靠通信范围进行实际测量。实验证明该系统的可行性和可靠性。