基于空间优化的室内可见光定位方法

作     者：苏辰希 张艳语 李盾 申丽慧 吴奇 张剑 Su Chenxi;Zhang Yanyu;Li Dun;Shen Lihui;Wu Qi;Zhang Jian

作者机构：郑州大学网络空间安全学院河南郑州450002 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学河南郑州450001 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第13期

页      面：70-79页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(62071489) 

主　　题：可见光通信 室内定位 克拉美罗界 指纹定位 WKNN算法 

摘      要：针对传统室内可见光定位精度较低的问题,提出一种基于空间优化的室内可见光定位方法。针对可见光通信定位模拟环境,推导待测点的克拉美罗界和定位精度最佳的光源布局,并使用高斯-牛顿算法进行仿真分析,证明了理论推导的正确性。其次,对比两种位置指纹定位算法:KNN(K-nearest neighbor)和WKNN(Weighted K-nearest neighbor),并对K近邻点的数量进行优化。研究结果表明,当K近邻点数为3时,WKNN算法的平均定位误差为0.226 m,相较于KNN算法的定位误差降低了36.23%。此外,本研究还进一步在WKNN算法的基础上做了一定的优化。实验结果表明,相较于KNN算法和WKNN算法,改进算法的平均定位精度分别提升了51.12%和23.34%。综上所述,本研究显著提升室内可见光定位系统的精度和可靠性。