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基于LED的室内融合定位系统的设计与开发

更新时间：2020-03-24 08:21:12 大小：4M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：led定位系统惯性传感器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

近年来，定位导航和基于位置的服务（LBS）已经大范围的应用在室外场景中，为人们的日常生活带来了许多便利。但是，针对室内的定位导航并没有得到很好的应用。虽然已经存在多种室内定位技术，但它们都存在一定的局限性，无法在复杂多变的室内环境下为行人提供高精度的室内定位。其中，可见光室内定位基于可见光通信（VLC）技术，它能够在定位的同时兼顾室内照明功能，具有无电磁干扰、易于部署、成本低廉等优势，但定位精度受限于可见光射程。基于惯性传感器的行人航迹推算（PDR）定位是一种相对定位技术，具有短距离内定位精度高、不受外界环境影响等优势，但它在长距离的定位中会产生相当大的累积误差。因此，本文针对可见光定位和PDR定位的优缺点，提出了一种基于可见光和PDR定位技术的融合定位方案，并对其展开了系统的研究，主要包括以下几方面：

  首先，在对可见光定位技术的定位算法进行了深入研究的基础上，确定采用LED信标定位法。该方法通过发射高频闪烁的 LED灯光向照明区域发送代表位置信息的光信号，在照明区域内的特定接收端接收到光信号，译码获得位置信息。

  其次，研究基于惯性传感器的PDR技术，在LED光源之间运用PDR定位保持系统定位精度。PDR技术利用行人的加速度和航向信息进行步态检测、步长估计和航向估计，最后计算出位置信息。为了剃除干扰噪声，本文选取了低通滤波和滑动平均滤波的方式对原始数据进行预处理。针对步态检测，提出了基于加速度波峰波谷差值的动态阈值自适应波峰检测算法。在原有固定参数步长估计模型的基础上提出了融合LED定位的步长参数修正算法。

  最后，设计并实现了融合定位系统的发射端和接收端。发射端运用单片机和控制电路实现LED信号的发射。接收端运用Android智能手机，开发了包括多个模块的手机应用，进行LED信号接收和PDR定位。对计步、步长、航向、定位准确度进行了测试，验证了系统的性能。

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