可见光定位系统中发光二极管的空间波束效应分析

作     者：丁举鹏 易芝玲 王劲涛 阳辉 陈习锋 刘雯雯 Ding Jupeng;I Chih-Lin;Wang Jintao;Yang Hui;Chen Xifeng;Liu Wenwen

作者机构：新疆大学信息科学与工程学院信号检测与处理新疆维吾尔自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830046 中国移动通信有限公司研究院北京100053 清华大学电子工程系北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2021年第41卷第5期

页      面：168-176页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62061043) 新疆维吾尔自治区自然科学基金面上项目(2019D01C020) 新疆维吾尔自治区全职引进高层次创新人才项目(042419004) 新疆维吾尔自治区天池博士计划(04231200728) 新疆大学自然科学基金(62031224624) 新疆维吾尔自治区研究生科研创新项目(XJ2020G063) 

主　　题：光通信 可见光定位 发光二极管 朗伯波束 非朗伯波束 

摘      要：在可见光定位系统中,接收端需要捕获来自不同参考光源的可见光信号,进而根据参考光源的位置信息和预设的可见光定位算法估计接收端的位置坐标。上述定位过程中,通常假设光源为朗伯型光源,即光源的光波束符合朗伯规律。为了实现特定照明效果,固态光源厂商经常通过改进分装工艺、加装二次光学透镜等方式对光波束进行再次塑造,以获得多样化的空间光波束。为了量化评估实际非朗伯光波束对可见光定位系统的影响,将3种商用非朗伯光波束EdiPower Emitter、LUXEON Rebel、Side Emitter引入典型室内场景。量化结果表明,相比传统朗伯光波束配置,非朗伯光波束引入的最大定位误差和均值定位误差分别为101.7 cm和48.8 cm。考虑到商用非朗伯光波束辐射功率未归一化的影响,上述定位误差会进一步增大。