可見光室內(nèi)定位技術

定　價：￥158.00

作　者：	馮立輝，江明，韓大海，楊愛英，張民著
出版社：	人民郵電出版社
叢編項：	國之重器出版工程
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787115510693	出版時間：	2020-04-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	315	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書對可見光室內(nèi)定位技術進行了詳細的論述，介紹了非成像定位、成像定位、傳感器輔助定位、融合定位、新型可見光通信與定位技術等內(nèi)容，主要包括可見光室內(nèi)定位技術的基本原理、設計方法、實現(xiàn)思路和應用案例，對可見光室內(nèi)定位領域進行了較為完整的總結(jié)與歸納。

作者簡介

　　馮立輝北京理工大學光電學院副教授、博士生導師，主要研究方向為定位與導航、光電信號處理、微納傳感等。主持或參與了包括國家“863”計劃、國家自然科學基金、前沿科技創(chuàng)新計劃等課題30余項，在慣性傳感領域的合作研究成果得到了廣泛應用。在國際、國內(nèi)期刊及會議上合作發(fā)表論文90余篇，獲授權國家發(fā)明專利18項，合出版譯著1部。江明，博士，中山大學“百人計劃”教授、博士生導師，物聯(lián)網(wǎng)芯片與系統(tǒng)技術國家地方聯(lián)合工程實驗室副主任、IEEE高級會員、廣東省通信技術高級工程師、廣東省“海外高層次留學人才”、廣州市首批“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領軍人才百人計劃”入選者。博士畢業(yè)于英國南安普頓大學電子與電氣工程專業(yè)，有多年海外經(jīng)歷及全球500強通信外企經(jīng)驗，歷任三星電子（英國）工程師、北電網(wǎng)絡廣東分公司經(jīng)理與技術主管、新郵通信集團研究院副院長兼系統(tǒng)與標準部總監(jiān)等職務。主要研究方向為現(xiàn)代移動通信技術，熟悉4G/5G系統(tǒng)、產(chǎn)品架構(gòu)及標準，曾主導或主要參與了歐盟FP6/FP7、英國MVCE、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、廣東省重點領域研發(fā)計劃等項目。參與編著由美國Wiley/IEEE出版的專業(yè)著作5部，發(fā)表知名國際期刊與會議論文60余篇，申請國內(nèi)外發(fā)明專利80余項，提交3GPP國際標準提案400余篇等。韓大海博士，北京郵電大學國家重點實驗室博士生導師，物聯(lián)網(wǎng)與傳感器網(wǎng)絡工業(yè)應用領域?qū)＜?，移動互?lián)網(wǎng)及智能制造信息化領域?qū)＜摇＝?年，承擔了國家“863”計劃“新一代高可信網(wǎng)絡”重大項目課題“新一代光網(wǎng)絡標準、測試和組網(wǎng)應用研究”子課題；作為負責人和主研人（排名第二）完成了4項國家自然科學基金項目，結(jié)題成績?yōu)椤皟?yōu)”；作為主研人參與完成國家“973”課題1項、國家“863”計劃課題4項、軍口“863”項目5項。已申請發(fā)明專利4項，實用新型2項，參與完成ITU-T標準文稿2篇，出版專著3本，獨立或合作發(fā)表論文SCI檢索10余篇、EI檢索20余篇。楊愛英，北京理工大學光電學院教授、博士生導師。長期在光信息科學技術領域從事教學和科研工作，主要研究方向為光通信、室內(nèi)定位與導航、人工智能。主持和參與多項guo家級項目，包括國家“863”計劃、國家自然科學基金項目等。共發(fā)表論文100余篇，多次應邀在國際會議上做報告，獲授權國家發(fā)明專利20余項。指導的博士生、碩士生先后多次獲得國家獎學金以及優(yōu)秀畢業(yè)生稱號。張民北京郵電大學教授、博士生導師、光電信息學院副院長、信息光子學與光通信國家重點實驗室副主任。主要從事光通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡的科研和教學工作，先后承擔了guo家級科研項目10余項，牽頭建設了guo家級雙語教學示范課程Electronic Systems。發(fā)表SCI論文100余篇，發(fā)明專利授權40余項，在學術會議上做特邀報告10余次。先后獲得教育部新世紀優(yōu)秀人才、北京市科技新星、北京市師德先鋒、霍英東基金高校青年教師獎，并獲得教育部、中國通信學會等科技進步獎10余項。

圖書目錄

第1章可見光室內(nèi)定位技術概述 001
1．1　室內(nèi)定位技術的發(fā)展現(xiàn)狀　002
1．1．1　室內(nèi)定位技術的特點和技術指標　003
1．1．2　常見的室內(nèi)定位技術　007
1．2　可見光室內(nèi)定位技術的研究現(xiàn)狀　010
1．2．1　可見光通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀　011
1．2．2　可見光室內(nèi)定位的優(yōu)點　014
1．2．3　可見光室內(nèi)定位技術的分類與研究現(xiàn)狀　014
1．3　可見光室內(nèi)定位技術的應用前景　019
1．4　本章小結(jié)　022
參考文獻　023
第2章　基于光電器件的可見光室內(nèi)定位技術　031
2．1　基于RSS的異步CDMA-nVLP系統(tǒng)　032
2．1．1　OCDMA碼　032
2．1．2　基于RSS的異步CDMA-VLP系統(tǒng)　036
2．1．3　基于RSS的非線性估計定位　037
2．2　基于頻分復用和FSOOK調(diào)制的異步nVLP系統(tǒng)　040
2．2．1　FDM VLP系統(tǒng)原型　040
2．2．2　偽密勒編碼和窗口過采樣機制　041
2．2．3　偽雙相編碼和窗口過采樣機制　046
2．2．4　基于戈澤爾算法的LED-ID和幅度譜聯(lián)合檢測　048
2．2．5　基于窗口幅度譜的加權質(zhì)心定位算法　056
2．2．6　系統(tǒng)平臺搭建與實驗測試　064
2．3　基于多PD孔徑接收機的RSS/AOA定位系統(tǒng)　067
2．3．1　多PD孔徑接收機可見光定位模型　067
2．3．2　多PD孔徑接收機VLP系統(tǒng)在LOS信道下的性能分析　070
2．3．3　新型SAQD孔徑接收機結(jié)構(gòu)及其性能　076
2．4　基于不同朗伯輻射波瓣模數(shù)的雙LED可見光定位系統(tǒng)　080
2．4．1　系統(tǒng)模型　081
2．4．2　理論界分析和數(shù)值分析　086
2．4．3　DM-LED-VLP系統(tǒng)的定位算法設計　093
2．4．4　仿真結(jié)果及分析　095
2．5　基于PD定位的誤差分析及差分檢測　101
2．5．1　光源發(fā)光功率波動引起的定位誤差分析　102
2．5．2　基于雙探測器的差分定位算法　105
2．5．3　實驗結(jié)果分析　108
2．6　基于機器學習的可見光室內(nèi)定位算法　109
2．6．1　定位系統(tǒng)設計　110
2．6．2　實驗結(jié)果分析　114
2．7　本章小結(jié)　116
參考文獻　117
第3章　可見光成像定位技術　121
3．1　基于CMOS圖像傳感器的條紋成像LED-ID信息傳輸技術　122
3．1．1　FSOOK頻率檢測算法　123
3．1．2　偽密勒編碼輔助的LED-ID多幀圖像傳輸技術　144
3．1．3　基于空時復用的LED-ID多幀圖像傳輸技術　151
3．2　基于磨砂圖形碼的平板燈LED-ID信息傳輸技術　154
3．2．1　系統(tǒng)基本原理　154
3．2．2　圖像采集與磨砂條形碼目標區(qū)域的提取　156
3．2．3　條形碼圖像傾斜校正　162
3．2．4　圖像優(yōu)化、識別與譯碼　167
3．3　基于色溫調(diào)制的LED陣列成像定位系統(tǒng)　174
3．3．1　RGB三基色LED色溫調(diào)制原理　174
3．3．2　基于LED陣列和圖像色溫識別的LED-ID信息傳輸技術　176
3．4　基于攝影測量法的成像精準定位技術　182
3．4．1　攝影測量法的基本原理　183
3．4．2　可見光成像定位方法介紹　187
3．5　結(jié)合同色異譜光源的光源識別與成像型可見光定位　190
3．5．1　可見光定位系統(tǒng)對照明的要求及同色異譜原理分析　190
3．5．2　同色異譜光源識別原理　192
3．5．3　定位算法原理分析與定位流程　193
3．5．4　定位系統(tǒng)設計及實驗　197
3．6　本章小結(jié)　205
參考文獻　206
第4章　可見光定位系統(tǒng)中的光學天線設計　211
4．1　國內(nèi)外VLC光學天線設計研究現(xiàn)狀　212
4．1．1　發(fā)射天線　212
4．1．2　接收天線　214
4．2　RSS-nVLP系統(tǒng)的光學特性　217
4．3　基于自由曲面的光學天線設計　218
4．3．1　光學天線設計流程　218
4．3．2　光學天線設計理論　219
4．3．3　自由曲面透鏡設計方法　220
4．3．4　基于線性照明模式的RSS定位算法　223
4．3．5　基于自由曲面光發(fā)射天線的可見光定位系統(tǒng)照明和定位分析　224
4．4　本章小結(jié)　228
參考文獻　229
第5章　可見光與慣性傳感器融合定位技術　231
5．1　傳感器輔助定位技術與融合定位簡介　232
5．1．1　室內(nèi)融合定位技術簡介　232
5．1．2　慣性傳感器輔助定位技術與融合定位簡介　233
5．2　基于姿態(tài)傳感器的VLP聯(lián)合定位技術　235
5．2．1　姿態(tài)傳感器和PD-VLP聯(lián)合定位技術　235
5．2．2　姿態(tài)傳感器和圖像傳感器的iVLP聯(lián)合定位技術　237
5．3　基于慣性傳感器的PDR-VLP聯(lián)合定位技術　240
5．4　可見光與慣性導航融合定位算法　241
5．4．1　基于擴展卡爾曼濾波的融合定位　241
5．4．2　基于無跡卡爾曼濾波的融合定位　248
5．4．3　基于粒子濾波的融合定位　251
5．4．4　幾種融合定位算法比較　256
5．5　本章小結(jié)　257
參考文獻　257
第6章　基于視覺的可見光通信與定位技術　261
6．1　基于可見光的相機通信　262
6．1．1　OCC技術特點與基本原理　262
6．1．2　圖像傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理　264
6．1．3　OCC系統(tǒng)調(diào)制方式　265
6．1．4　提高OCC通信速率的方式　268
6．1．5　OCC應用場景　271
6．2　可見光屏幕通信技術　272
6．2．1　可見光屏幕通信的基本原理　273
6．2．2　可見光屏幕通信的特點與意義　277
6．3　移動中智能終端的可見光室內(nèi)定位　278
6．3．1　圖像處理和機器學習在可見光室內(nèi)定位中的應用　278
6．3．2　基于接收信號強度測距的可見光室內(nèi)定位系統(tǒng)　280
6．3．3　基于接收信號特征測距的可見光室內(nèi)定位系統(tǒng)　288
6．4　基于視覺感知的可見光室內(nèi)定位　290
6．4．1　編解碼原理與方式　290
6．4．2　圖像校正　294
6．4．3　距離計算　300
6．4．4　方向計算　304
6．5　本章小結(jié)　305
參考文獻　305
中英文對照表　311
名詞索引　315