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高精度室内可见光定位算法

王旭东  胡晴晴  吴楠  
【摘要】:针对目前室内定位算法精度不高、实现复杂等问题,提出了一种基于白光LED的可见光室内定位方法。首先利用由室内不同LED发出的定位参考信号到达定位终端的时间差(TDOA)的测量估计,得到定位终端到达两个LED的传输距离之差,以此构造距离估计目标函数,然后采用有约束非线性规划算法得到定位终端的位置坐标,从而有效地解决了室内噪声环境中常规TDOA定位算法不收敛或误差偏大的问题。同时,为了进一步优化定位性能,将距离信息引入加权因子中,提出了质心加权混合定位算法。将提出的定位算法在5 m×5 m×3 m的空间区域中进行了仿真实验,同时考虑噪声因素的影响,结果表明,提出的距离估计目标函数法在信噪比(SNR)为2dB的条件下可以达到平均5cm的定位误差,采用质心加权处理后平均定位误差仅为3cm,有效地提高了室内定位精度和系统应用的普适性及鲁棒性。

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