基于辅助标记的单LED信标可见光定位系统

针对室内可见光定位(VLP)一般需要多个发光二极管(LED)信标的问题,提出一种基于单个LED信标和单个互补金属氧化物(CMOS)传感器的高鲁棒性三维VLP系统。使用额外标记且可调制的LED信标作为VLP系统的发射器,CMOS传感器作为接收器,采集到的图像被视为一个带有几何特征的椭圆。对采集到的图像进行特征提取与椭圆光斑解调以识别预定信息,结合单目测距和到达角(AOA)算法求解出待定位点的位置坐标。通过实验评估了VLP系统的性能,在1.8 m×1.8 m×2m的区域内平均定位精度为9.7 cm,置信度为80%时可实现13.1 cm的定位误差。     

基于多LED的高精度室内可见光定位方法

针对可见光室内定位问题,该文基于接收信号强度(RSS)定位技术,提出一种利用多个LED发射端实现室内定位的方法,即MLED-RSS定位算法。该方法在充分考虑LED拓扑结构对定位性能影响的基础上,利用部署在室内的多个LED,合理选择其中3个LED作为发射节点,采用改进的三边定位法获得定位目标位置信息。定位算法可以有效地解决可见光定位存在的遮挡效应。仿真实验表明,MLED-RSS算法可以实现高定位精度。     

室内可见光异步定位系统光学边界研究

为了研究室内可见光ID定位系统中可见光分布对定位功能实现的关系,搭建可见光通信异步ID定位系统,通过模拟仿真与实验相结合的方法,得出定位系统的定位范围和传输误码率分布。实验结果表明:利用Matlab可以近似地模拟实际模型的空间光分布,在光分布的三维分布图中找出定位系统光学边界,准确地调节定位系统的定位阈值。进一步搭建了50 cm50 cm50 cm的定位系统原型,在光学边界范围内实现无误码率的异步通信和定位功能,而在定位边界上,信号传输的误码率迅速上升,当信噪比为25 dB时,在光学边界上会出现8 cm的信号盲区,适当增加系统的信噪比,将有效降低信号盲区的大小。     

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。     

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.     

基于CC2431的室内定位系统

在室内环境下对移动目标定位可使用的技术主要有超声波定位技术、射频识别技术以及基于接收信号强度(RSSI)的定位技术.经过比较,基于接收信号强度(RSSI)的定位技术更适合于复杂的室内环境.介绍基于RSSI定位机制的CC2431片内集成定位引擎在室内定位系统中的应用,并在室内环境下进行了实测,其定位效果良好.     

基于智能终端的室内定位系统研究与实现

针对全球定位系统GPS不能提供令人满意的室内定位结果,提出一种基于接收信号强度的WLAN指纹匹配定位技术,采用一种创新式的指纹库构建方式,改进加权K近邻算法,同时利用指纹匹配的优点来校准行人航位推算的累积误差,提高定位精度,设计完成一套基于智能终端的绝对定位系统。实验结果表明,与传统无线定位算法相比较,改进的无线指纹匹配定位平均误差为1.66 m,无线修正航位推算平均定位误差为0.56 m,达到了室内定位精度的标准,验证了改进算法的有效性及导航系统的实效性。     

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。     

无线室内定位系统研究

随着普适计箅的发展,无线室内定位成为一个重要的研究方向,本文分析和比较了现有的一些无线定位系统,指出了未来定位研究的几个方面。     

基于RFID的室内定位系统研究

RFID技术是一种全新的非接触自动识别技术,是物联网技术进行用户识别和定位处理的前提。文章在简单介绍RFID技术的基础上对基于到达时间、基于到达时间差、基于到达角、基于到达信号强度和基于相位的定位技术进行了分析。分析结果表明基于相位信息的定位系统相比其他系统而言,对硬件要求不高,可操作性强,有较强的抗干扰能力,具有较高的实用价值。     

WiFi技术在室内定位系统中的应用

从影响室内定位技术的因素入手,针对三角质心法和最小二乘法两种定位算法的优缺点比较分析,结合Mat-lab7.12.0仿真工具高效的数值计算功能对两种定位算法进行仿真验证,可以清晰看出仿真效果图.算法原理通俗易懂,仿真调试部分也简单易学,实现简单,扩展性强.     

基于UWB的高精度室内定位系统

在室内环境下,全球定位系统(GPS)以及其他定位技术受许多不可抗拒的因素影响无法对用户进行精准定位。然而,从移动互联到物联网,位置是一个基础的不可或缺的信息,对于精细化的行业应用需求来说,越精准的定位信息越能带来更高的价值。所以,为向群众提供无所不在的位置服务,对UWB(Ultra Wide Band)技术与TOA(Time of Arrival)的定位算法进行了研究,并设计出了一款基于UWB技术的高精度室内定位系统。最后,通过试验验证了系统的精准度能达到厘米级,且实时性较好。     

基于随机森林算法的室内可见光指纹定位方法

为进一步提高动态目标室内可见光定位追踪系统性能,提出了一种基于随机森林（RF）算法的室内可见光指纹定位方法。利用发光二极管（LED）的光强信号作为特征构建指纹数据库,应用指纹库中的数据训练决策树,引入RF算法进行初始定位,再通过卡尔曼滤波对初始位置估计进行优化,从而获得更准确的定位轨迹。仿真结果表明：在5 m×5 m×3 m的室内场景下,通过所提定位方法能获得大部分采样点误差分布在4 cm之内的定位效果;此外,通过与不同室内可见光定位算法的性能进行对比,验证了所提算法的技术优势。     

基于ARKit的博物馆室内定位系统研究

本文针对博物馆中,不同艺术品摆放比较分散,导致参观者无法及时找到想要欣赏的艺术品的问题,提出制作一种ARKit的博物馆室内导航系统,为游览者提供精确的室内导航,提供引导和指引服务.测试结果表明,在系统中给不同的艺术品进行位置信息创建后,可以实现较为准确的路径规划和AR导航功能.     

基于改进海鸥优化算法的可见光室内定位研究

为提高室内定位精度,提出了一种基于黄金正弦与Sigmoid连续化海鸥优化算法(GSCSOA)的接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)可见光室内定位技术。传统的海鸥优化算法(SOA)收敛速度慢、寻优精度低,在海鸥搜寻过程中引入Sigmoid函数使算法在后期快速收敛,在海鸥扑食过程中加入黄金正弦机制能提高算法的寻优能力。在6 m×6 m×3 m的房间顶板上按3×3的网格状布设9盏LED灯,经过实验表明:利用传统的RSSI定位估计算法得到的定位精度为1.28 m,改进的海鸥优化算法结合RSSI的定位算法得到的定位精度为7.17 cm。显然,改进后的室内定位算法精度更高,可应用于大部分的室内定位场所。     

基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统研究

超宽带UWB定位技术在受到电磁干扰、NLOS等情况影响时,实际定位环境变得复杂,造成实际定位精度不高、定位稳定性差。通过借鉴差分GPS技术,以TDOA-UWB室内定位技术为基础,提出差分UWB定位算法。同时结合权重滑动平均法,研究并提出基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统,以Hainan EVK 2.0系统作为实验平台进行相关的测试实验。实验结果表明,基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统能有效提高定位精度和定位稳定性,在受到外界干扰的情况下,定位误差整体降低23%。     

智能室内定位系统研究

针对现阶段室内定位系统定位精度有限、规划管理困难、系统封闭交互性差等问题,在分析室内定位系统的目标场景和主要定位技术的基础上,提出了一种智能定位系统方案。该智能定位系统通过融合算法实现多种定位技术相结合的高精度定位。结合数据分析和仿真技术实现定位场景的识别,定位系统软硬件规划及定位算法的管理和优化。通过设计开放接口实现定位系统内数据与系统外部应用之间的数据交互,解决定位系统封闭、定位应用不丰富的问题。