[發明專利]一種基于混合OFDM的LED定位方法與系統

在審

• 申請號: 201710979864.6
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107769851A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 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: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/50;H04B10/516;H04B10/54;H04B10/69;H04W64/00
• 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

1.一種基于混合OFDM的LED定位方法，其特征在于，包含下述步驟：

S1、多個LED發射機分別將各自的ACO-OFDM信號與PAM-DMT信號疊加在一起后分別發送出去；

其中，ACO-OFDM信號通過下述方法得到：將輸入信號通過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，偶載波全部置零，第一和第N/2個子載波也置零，然后轉換為串碼進行限幅操作后得到，其中，M為星座圖的大小，N為子載波數；

PAM-DMT信號是通過下述方法得到：采用M元脈沖幅度調制方法將輸入信號調制在偶載波的虛部上，奇載波全部置零，然后轉換為串碼進行限幅操作后得到；

輸入信號包含該發射機在水平面的坐標；

S2、接收機根據接收到的每個發射機的信號分別估算出PAM-DMT信號，并根據分別估算出的PAM-DMT信號分別重構出PAM-DMT信號；

S3、接收機根據各個發射機的重構出的PAM-DMT信號及對應的坐標計算出接收機在水平面中坐標。

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S2中，每個發射機的PAM-DMT信號的估算方法包含下述步驟：

S21、對接收機接收到的信號進行傅里葉變換后得到奇序列進行反ACO-OFDM運算，得到估算的ACO-OFDM信號；

S22、根據估算ACO-OFDM信號，計算得到偶載波上的限幅噪聲；

S23、計算將接收機接收到的信號進行傅里葉變換后得到偶序列與偶載波上的限幅噪聲的差值，取差值的虛部作為PAM-DMT信號的估算值。

3.根據權利要求1所述的LED定位方法，其特征在于，步驟S3中，接收機在水平面中的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_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通過下述公式計算得出：

ri=Di2-hi2,]]>

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，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，h_i為第i個接收機于發射機之間的垂直距離，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。