一種基于多l(xiāng)ed光源定位的方法
【專利摘要】一種基于多LED光源定位的方法，涉及LED光通信和室內(nèi)定位應(yīng)用領(lǐng)域，包括接收端同時(shí)接收多個(gè)參考LED發(fā)送的光信號(hào)，得出多個(gè)LED到接收端的估算距離，經(jīng)修正得到修正距離；選取修正距離最近的三個(gè)LED進(jìn)行三角定位，初步估計(jì)接收端的估算坐標(biāo)；根據(jù)各LED到接收端的修正距離計(jì)算權(quán)重；從臨近坐標(biāo)中選取最大似然估計(jì)最優(yōu)時(shí)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)；判斷最大似然估計(jì)最優(yōu)時(shí)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)是否在臨近點(diǎn)選取區(qū)間的內(nèi)部，若是，該臨近坐標(biāo)為接收端的最優(yōu)估算坐標(biāo)；本方法有助于降低測(cè)量偏差的影響，減小位置估算的誤差，提高測(cè)量的健壯性。
【專利說(shuō)明】-種基于多LED光源定位的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及LED光通信和室內(nèi)定位應(yīng)用領(lǐng)域，具體來(lái)講涉及一種基于多LED光源 定位的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] LED(Lighting Emitting Diode,發(fā)光二極管）被稱為第四代照明光源或綠色光 源，在提供室內(nèi)照明的同時(shí)還可應(yīng)用于無(wú)線光通信系統(tǒng)中?；贚ED的室內(nèi)定位是一個(gè)潛 力巨大的應(yīng)用方向，LED定位通常采用基于RSS(Received Signal Power,接收信號(hào)功率） 和三角幾何方法進(jìn)行定位。由于LED通信系統(tǒng)具有光無(wú)線通信的特點(diǎn)，在視距通信（LOS) 條件和發(fā)送接收角對(duì)準(zhǔn)情況下，接收信號(hào)光功率公式滿足：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于多LED光源定位的方法，基于接收端和多個(gè)使用LED作為光源的發(fā)射端，其 特征在于，包括步驟：
51. 接收端同時(shí)接收來(lái)自多個(gè)參考LED發(fā)送的可見(jiàn)光信號(hào)；接收端探測(cè)各LED的發(fā)送 信號(hào)功率，根據(jù)功率-距離對(duì)應(yīng)曲線得出各LED到接收端的估算距離；
52. 對(duì)LED有發(fā)射角和接收角的估算距離進(jìn)行修正，得到修正距離；選取修正距離最近 的三個(gè)LED進(jìn)行三角定位，初步估計(jì)接收端的估算坐標(biāo)；
53. 根據(jù)各LED到接收端的修正距離計(jì)算權(quán)重；
54. 選取估算坐標(biāo)附近的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，設(shè)估算坐標(biāo)為（x6，y6, z6)，附近的坐標(biāo)點(diǎn)為（Xj， yk，ze),附近的坐標(biāo)點(diǎn)滿足Xj = xe+j*step, yk = ye+k*step(_L彡j, k彡L),其中L為正整 數(shù)，step為偏移的步長(zhǎng)，將多個(gè)所述坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)分別帶入
，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)S值， 選取最小S值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，其中N為參考LED的個(gè)數(shù)，a ,為權(quán)重，Clcd為第i個(gè)LED到接 收端的修正距離；
55. 判斷最小S值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)是否在附近坐標(biāo)點(diǎn)選取區(qū)間的內(nèi)部，若否，進(jìn)入S6 ;若 是，進(jìn)入S7 ;
56. 將該最小S值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)作為新的估算坐標(biāo)，跳轉(zhuǎn)到S4 ;
57. 該最小S值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為最優(yōu)接收端估算坐標(biāo)。
2. 如權(quán)利要求1所述基于多LED光源定位的方法，其特征在于：所述發(fā)射端，多個(gè)LED 在照明區(qū)域呈蜂窩狀排布在同一個(gè)平面內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述基于多LED光源定位的方法，其特征在于：所述功率-距離對(duì)應(yīng) 曲線由實(shí)際測(cè)量或經(jīng)驗(yàn)獲得。
4. 如權(quán)利要求1所述基于多LED光源定位的方法，其特征在于：所述S2中，修正距離
,,其中dei為Sl中的估算距離，Cl cd為估算距 離的修正距離，當(dāng)多個(gè)LED為蜂窩布置在同一平面時(shí)，M為L(zhǎng)ED最小間距，h為接收端到LED 所在平面的垂直距離，n為修正系數(shù)。
5. 如權(quán)利要求1所述基于多LED光源定位的方法，其特征在于：所述S2中，假定修正 距離最近的三個(gè)LED坐標(biāo)X = (Xi, Yi, Zi), (i = 1，2, 3),接收端的估算坐標(biāo)為（xe, ye, ze), 則有

【文檔編號(hào)】G01S5/16GK104360313SQ201410634402
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】芮谷峰, 劉武, 楊奇 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院