基于蚁群算法的室内可见光高精度三维定位系统

• 作者: 华珺 吴兴邦 文尚胜
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 可见光通信 室内定位 蚁群算法 高精度 码分多址 三维定位
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信
• 页码范围: 175-188
• 页数: 14页
• 分类号: TN929.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20174612.1206004

摘要

为了提高室内定位精度,实现三维定位,提出一种基于蚁群算法的的可见光通信室内高精度三维定位系统.本系统采用了码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)调制技术,解决了室内可见光通信多信号源之间的符号间干扰.系统中与发光二极管(Light Emitting Diode,LED)光信号源地理位置相关的ID信息码经过直接扩频调制后加载至发光二极管驱动电路,以光信号的形式在室内传播.光信号经过放大、滤波、采样处理后,根据码分多址调制技术中扩频码的正交性恢复出ID信息及光强衰减信息.经过计算获得来自不同发光二极管的信号光强衰减因子,利用蚁群算法的全局搜索性确定最优定位点.引入误差修复因子,利用蚁群算法的并行搜索性对光强衰减因子偏差进行修正.仿真结果表明,信噪比为30 dB,20 dB,10 dB的条件下,算法的定位精度分别为2 cm,4 cm,8cm.当计算的精度高于45 cm时,蚁群算法定位解的搜索效率明显高于遍历法.在10 dB的信噪比条件下,对光强衰减因子进行修正后100％的测试点都实现了5 cm定位精度.实验结果表明,20 dB信噪比条件下,92.59％的测试点的定位误差小于8 cm,96.29％的测试点定位误差小于10 cm,最大定位误差为11.30 cm.经过误差修复后,96.2％的测试点实现了3 cm的定位精度,61.6％的测试点实现了2 cm的定位精度.本算法在实现了高精度定位,减少了获得最优定位解的计算量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	文尚胜	华南理工大学材料科学与工程学院	96	434	11.0	15.0
5	吴兴邦	华南理工大学材料科学与工程学院	1	12	1.0	1.0
9	华珺	华南理工大学材料科学与工程学院	1	12	1.0	1.0