基于LED光的室内定位系统的设计与分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景和应用前景 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 室内定位技术发展现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 可见光通信的研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 本文的研究目的与意义 | 第13页 |
| 1.4 本文的主要工作 | 第13-14页 |
| 1.5 论文结构 | 第14-15页 |
| 第2章 系统关键技术与理论的研究 | 第15-25页 |
| 2.1 引言 | 第15页 |
| 2.2 光电传感器的选择 | 第15-16页 |
| 2.3 二维PSD的选择 | 第16-18页 |
| 2.4 PSD的性能参数 | 第18-21页 |
| 2.4.1 入射光的影响 | 第18页 |
| 2.4.2 光谱响应特性 | 第18-19页 |
| 2.4.3 响应灵敏度 | 第19页 |
| 2.4.4 温度特性 | 第19页 |
| 2.4.5 结电容 | 第19-20页 |
| 2.4.6 暗电流 | 第20页 |
| 2.4.7 响应时间 | 第20页 |
| 2.4.8 线性度 | 第20-21页 |
| 2.4.9 位置测量误差 | 第21页 |
| 2.4.10 位置分辨率 | 第21页 |
| 2.5 基于单片PSD的多光源检测方案的对比分析 | 第21-23页 |
| 2.5.1 多光源幅度法 | 第21-22页 |
| 2.5.2 多光源相位法 | 第22页 |
| 2.5.3 循环点亮LED法 | 第22-23页 |
| 2.6 背景光的影响及抗干扰处理 | 第23页 |
| 2.7 LED的光源特性 | 第23-24页 |
| 2.8 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 定位系统的方案设计 | 第25-36页 |
| 3.1 引言 | 第25页 |
| 3.2 技术要求与性能指标 | 第25页 |
| 3.3 系统框架 | 第25-28页 |
| 3.4 LED矩阵设计 | 第28-31页 |
| 3.4.1 工作原理 | 第28-29页 |
| 3.4.2 工作方式的改进 | 第29-30页 |
| 3.4.3 排列方式的改造 | 第30-31页 |
| 3.5 光学系统设计与仿真 | 第31-35页 |
| 3.5.1 需求分析 | 第31-32页 |
| 3.5.2 方案分析与设计 | 第32-35页 |
| 3.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 第4章 电路设计及程序开发 | 第36-49页 |
| 4.1 引言 | 第36页 |
| 4.2 发射端LED矩阵电路设计 | 第36-39页 |
| 4.2.1 电路原理框图 | 第36页 |
| 4.2.2 电源与时钟信号模块 | 第36-38页 |
| 4.2.3 拨码开关设置ID编号 | 第38页 |
| 4.2.4 LED驱动电路 | 第38-39页 |
| 4.2.5 PCB电路制作 | 第39页 |
| 4.3 发射端程序开发 | 第39-43页 |
| 4.3.1 程序流程简介 | 第39-40页 |
| 4.3.2 同步时钟的处理 | 第40-41页 |
| 4.3.3 数据帧的设计 | 第41-42页 |
| 4.3.4 光信号的发送 | 第42-43页 |
| 4.4 接收端电信号处理电路设计 | 第43-47页 |
| 4.4.1 电路原理框图 | 第43-44页 |
| 4.4.2 电源模块 | 第44页 |
| 4.4.3 IV转换模块 | 第44-45页 |
| 4.4.4 光斑触发信号电路 | 第45-46页 |
| 4.4.5 PCB电路制作 | 第46-47页 |
| 4.5 接收端程序开发 | 第47-48页 |
| 4.5.1 数据帧的接收与处理 | 第47页 |
| 4.5.2 光斑坐标的计算 | 第47-48页 |
| 4.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 第5章 室内定位算法以及精度优化 | 第49-57页 |
| 5.1 引言 | 第49页 |
| 5.2 光通信实验 | 第49-51页 |
| 5.3 二维PSD定位系统的坐标算法 | 第51-55页 |
| 5.3.1 三点测量法 | 第51-53页 |
| 5.3.2 两点锁定法 | 第53-55页 |
| 5.4 定位精度分析与优化 | 第55页 |
| 5.5 本章小结 | 第55-57页 |
| 第6章 总结与展望 | 第57-59页 |
| 致谢 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-64页 |
| 附录 | 第64页 |
