高精度室内可见光定位方法

简介：
本研究提出了一种基于可见光通信技术的高精度室内定位方案，旨在通过优化算法和信号处理提升定位系统的准确性与稳定性。 为了解决目前室内定位算法精度不高及实现复杂等问题，提出了一种基于白光LED的可见光室内定位方法。首先通过测量不同LED发出的定位参考信号到达终端的时间差（TDOA），估算出定位终端到两个LED传输距离之差，并以此构造一个距离估计目标函数。然后使用有约束非线性规划算法求解，得到定位终端的位置坐标，从而有效解决了常规TDOA定位算法在室内噪声环境中不收敛或误差偏大的问题。 为进一步优化定位性能，在引入距离信息作为加权因子的基础上提出了质心加权混合定位算法。通过仿真实验验证了该方法的有效性：在一个5m×5m×3m的空间区域内，即使考虑噪声因素的影响下，当信噪比（SNR）为2dB时，所提的距离估计目标函数法能达到平均误差仅为5cm的精度；而采用质心加权处理后，定位误差进一步降至平均仅3cm。这显著提高了室内定位系统的精确度、普适性和鲁棒性。