[發明專利]結合橢圓ACO?OFDM的LED定位方法及系統

在審

• 申請號: 201710979861.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107883955A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 王瑾;黎好栩;曾福江;張曉鋒
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司42238
• 代理人: 付春霞

1.一種結合橢圓ACO-OFDM的LED定位方法，其特征在于，包含：

發射端處理步驟：

A1、各LED發射機分別將包含自身ID編碼及位置信息的輸入信號分別進行M元正交調幅調制在奇載波上，生成長度為N/4的復數數據，偶載波被全部置零，其中，M為星座圖的大小，N為子載波數，并將第一和第N/2個子載波也置零，得到頻域信號()^*為表示向量的復數共軛；

A2、各LED發射機分別將各自的頻域信號C作為輸入進行N點IFFT變換，得到時域信號對應的時域信號c＝{c_aco[0],c_aco[1],c_aco[2],…,c_aco[N-1]}；

A3、各LED發射機分別將各自的時域信號c＝{c_aco[0],c_aco[1],c_aco[2],…,c_aco[N-1]}發送出去，其中任意c_aco[n]在被發送時，只傳送其對應的虛部其中n＝0、1、2…、N-1，θ[n]＝αc_aco[n]為c_aco[n]的相位，α為一個大小為的換算因子以將θ[n]約束在區間[-π/β,π/β]內，σ_c為c_aco[n]的標準偏差，β為一個大于2的正數，a和b分別為c_aco[n]在當焦點落在實軸時橢圓的長軸與短軸；

接收端處理步驟：

B1、接接收各LED發射機發射的信號，獲取各LED發射機的ID編碼及位置信息并分別計算出各LED發射機的發射信號；

B2、根據各LED發射機的發射信號中與ID編碼對應的位置信息以及發射功率的大小，采用RSS方法，計算出接收機的水平坐標。

2.根據權利要求1所述的LED定位方法，其特征在于，所述步驟B2中，接收機的水平坐標通過下述公式計算得出：

Q＝(M^TM)^-1M^TN，

其中，且Q為所求的接收機坐標(x,y)，X_i、Y_i為第i個發射機的水平面的橫坐標和縱坐標，r_i為接收機與第i個發射機之間的水平距離，i＝1、2、…、n，n為發射機的個數，r_i為通過下述公式所描述：

Di=C·h·PtPri4,(i=1,2,3,4),]]>

ri=Di2-h2=(C·h·PtPri)1/2-h2,]]>

式中，P_t為第i個LED的重構后的PAM-DMT信號的功率的取平均值，P_ri為第i個LED的PAM-DMT信號的發射功率的平均值，h為接收機與接收到的發射光所對應LED燈的垂直距離，朗伯階數為m＝-ln2/ln(cosΨ_1/2)，Ψ_1/2是用于發射信號的LED的半功率角，A是用于接收信號的光電探測器的物理面積，D_i為接收機與第i個發射機之間的距離，θ_i為第i盞燈發射角，為第i個接收機相對于其法線方向的入射角，為第i個LED的光濾波器的傳播系數，是第i個LED的光集中器的增益，大小由式下述公式確定：

其中，Φ_c為光集中器視角的半角度，n為光集中器的折射率。