[發明專利]基于蟻群算法的可見光通信室內三維定位的方法及系統

在審

• 申請號: 201710878217.6
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107786266A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 文尚勝;吳興邦
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04W4/33;H04W4/021;G01S5/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.基于蟻群算法的可見光通信室內三維定位的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：對發射端LED的原始ID信息碼進行CDMA擴頻調制；

步驟二：發射端LED發射加載經過CDMA擴頻調制的ID信息碼信號；

步驟三：接收端接收來自各個發射機光信號，得到的為混合光信號，對上述混合光信號進行解擴以獲得對應LED的光強衰減因子和ID位置信息；

步驟四：利用信道的增益表示LED的光強衰減因子；

步驟五：根據所述LED的光照強衰減因子，通過基于蟻群算法(ACO)的三維定位算法來確定接收器的三維坐標。

2.根據權利要求1所述的基于蟻群算法的可見光通信室內三維定位的方法，其特征在于，所述步驟一中的CDMA擴頻調制包括以下步驟：

步驟(1.1)：獲得與各個LED地理位置相關的ID信息碼，ID碼為二進制序列；

步驟(1.2)：使用開關鍵控(OOK)調制生成基帶ID信號；

步驟(1.3)：生成調制信號，采用Walsh碼作為擴頻碼，對基帶ID信號的碼元進行擴頻調制。

3.根據權利要求1基于蟻群算法的可見光通信室內三維定位的方法，其特征在于所述步驟三中的信號解擴包括以下步驟：

步驟(3.1)：在所述接收端處，經過采樣處理后，使用要恢復出的發射端LED的Walsh碼，與接收信號碼元進行對應相乘操作；

步驟(3.2)：對上述進行對應相乘操作后的信號按Walsh碼長度分別進行積分操作；

步驟(3.3)：對上述積分操作后的信號進行歸一化處理，可獲得ID信息碼,同時根據Walsh碼長度可獲得ID信息碼對應LED的光強衰減因子。

4.根據權利要求3所述的基于蟻群算法的可見光通信室內三維定位的方法，其特征在于所述光強衰減因子通過以下步驟獲得：

光信號接收機接收到的混疊信號經過解擴處理后，對信號進行采樣處理。進一步地，假想發射機的發射功率已知，且不考慮燈具等因素的光衰減，定義來自每個信號源的光強衰減因子為H⁽ⁿ⁾(0)，可由以下公式來表示：

H(n)(0)=Pr+PbackgroundPt---(1)]]>

其中n代表發射機的序號；P_r為接收功率，P_background為入射到PD的背景光功率，P_t為LED的光功率根據上述的室內無線光通信直射鏈路(LOS)信道增益，可由采樣操作得出。