西電中期答辯標(biāo)準(zhǔn)

1、指指導(dǎo)教師導(dǎo)教師：n班班級(jí)級(jí)：011211n學(xué)學(xué)生生：n學(xué)學(xué)號(hào)號(hào)：系統(tǒng)的背景及意義系統(tǒng)的背景及意義n 背景：隨著技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了可見光通信技術(shù)，是利用熒光燈或發(fā)光二極背景：隨著技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了可見光通信技術(shù)，是利用熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號(hào)來傳輸信息的，為可見光技術(shù)管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號(hào)來傳輸信息的，為可見光技術(shù)運(yùn)用在定位方面奠定了基礎(chǔ)。由于運(yùn)用在定位方面奠定了基礎(chǔ)。由于GPS等傳統(tǒng)的定位技術(shù)具有一定的局限等傳統(tǒng)的定位技術(shù)具有一定的局限性，在一些特殊情況下，例如山區(qū)或者隧道中往往會(huì)失效，而且定位誤差性，在一些特殊情況下，例如山區(qū)或者隧道中往往會(huì)失效，

2、而且定位誤差大只能運(yùn)用在一般應(yīng)用意義上的定位。對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)中設(shè)想的安全避免碰撞大只能運(yùn)用在一般應(yīng)用意義上的定位。對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)中設(shè)想的安全避免碰撞也無法滿足要求，而可見光定位技術(shù)能解決這些問題。也無法滿足要求，而可見光定位技術(shù)能解決這些問題。n意義：中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)過多年的發(fā)展汽車保有量越來越多以至于一些大城市都意義：中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)過多年的發(fā)展汽車保有量越來越多以至于一些大城市都出現(xiàn)了汽車限購(gòu)措施，但是目前的車載出現(xiàn)了汽車限購(gòu)措施，但是目前的車載GPS不僅有上面提到的特殊場(chǎng)景無不僅有上面提到的特殊場(chǎng)景無法運(yùn)用更無法適應(yīng)未來無人駕駛的趨勢(shì)。定位精度誤差過大，無法滿足無法運(yùn)用更無法適應(yīng)未來無人駕駛的趨勢(shì)。定位精度

3、誤差過大，無法滿足無人駕駛的要求。市場(chǎng)處于一片空白的情況下。所以市場(chǎng)的需求是旺盛，我人駕駛的要求。市場(chǎng)處于一片空白的情況下。所以市場(chǎng)的需求是旺盛，我們這套車載可見光系統(tǒng)恰恰是對(duì)們這套車載可見光系統(tǒng)恰恰是對(duì)GPS的最好的補(bǔ)充，市場(chǎng)前景非?？春谩５淖詈玫难a(bǔ)充，市場(chǎng)前景非?？春谩接下來我來給各位老師介紹一下我目前的進(jìn)步與取得的成果。接下來我來給各位老師介紹一下我目前的進(jìn)步與取得的成果。1.翻譯完老師給的關(guān)鍵外文翻譯翻譯完老師給的關(guān)鍵外文翻譯u 從論文得到的啟示：論文可見光通訊（VLC）利用在可調(diào)制的可見光輻射頻譜內(nèi)來攜帶自由空間中的有用的數(shù)字信息從而達(dá)到信息交互的目的。通常來說一個(gè)常見的VLC系統(tǒng)

4、會(huì)采用LED發(fā)光光源作為發(fā)射部分以及一個(gè)光電二極管作為接收組件。在過去的5年內(nèi)，LED已經(jīng)成為了在汽車照明中最為常見的裝置由于大量的使用有了廣泛交互的基礎(chǔ)。這些都是因?yàn)長(zhǎng)ED具有更短的上升時(shí)間這使得它具有更長(zhǎng)的使用壽命，高抗振動(dòng)性，以及更高安全性。u 如今，LED等可以很容易的在中央高位剎車燈（第三煞車燈）、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、以及許多商用車輛的前照明燈中都會(huì)被很容易的找到它們的身影。由于它們的廣泛運(yùn)用以及很高的普及率使得VLC成為了一個(gè)新的并且很具有吸引力的解決辦法運(yùn)用實(shí)現(xiàn)V2V通信的這個(gè)問題上面的一個(gè)具有顛覆性意義的一個(gè)完全不同的方式。在一輛汽車身上一個(gè)VLC發(fā)射系統(tǒng)和車子前面的兩個(gè)照明用的燈

5、以及車尾部上的兩個(gè)尾燈相連接。它們合在一起創(chuàng)建了4個(gè)能發(fā)射相同的VLC信號(hào)的發(fā)射燈；同時(shí)一個(gè)光電檢測(cè)器被相鄰的放置在每一個(gè)光發(fā)射燈的旁邊并且連到了一個(gè)VLC信號(hào)接收器上面去。其余附加的光電探測(cè)器可以被安裝到汽車兩側(cè)后視鏡的背面的位置從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)車輛提供完整的通信覆蓋以及車輛與其他車輛的通信無死角覆蓋。至于摩托車或者類似于摩托車的裝備處理辦法是，摩托的前照明燈和尾燈也是同樣地與VLC變送器相連接，這樣就有了兩個(gè)具有可以發(fā)送相同VLC信號(hào)的功能的燈，與此同時(shí)一個(gè)光電檢測(cè)器被安裝在緊挨著這兩個(gè)燈的位置并且連接到VLC接收器上面去形成整個(gè)系統(tǒng)。如圖所示確定了如何安裝設(shè)備：如圖所示確定了如何安裝設(shè)備

6、：u 這種安裝方式作者已經(jīng)通過了驗(yàn)證是可見光設(shè)備最佳安裝位置這種安裝方式作者已經(jīng)通過了驗(yàn)證是可見光設(shè)備最佳安裝位置這樣的安裝方式可以最大限度的降低成本和縮小盲點(diǎn)。從文獻(xiàn)中我我還得這樣的安裝方式可以最大限度的降低成本和縮小盲點(diǎn)。從文獻(xiàn)中我我還得到一個(gè)重要的信息可見光通信最大的問題就是會(huì)有盲點(diǎn)，這樣子我在到一個(gè)重要的信息可見光通信最大的問題就是會(huì)有盲點(diǎn)，這樣子我在設(shè)計(jì)我的系統(tǒng)中會(huì)加以考慮。設(shè)計(jì)我的系統(tǒng)中會(huì)加以考慮。u 2.大量閱讀各種文獻(xiàn)資料積累基礎(chǔ)知識(shí)和素材大量閱讀各種文獻(xiàn)資料積累基礎(chǔ)知識(shí)和素材在基站、在基站、WIFI、室內(nèi)可見光定位、以及無線電常見的定位算法介紹、室內(nèi)可見光定位、以及無線電常見

7、的定位算法介紹u （1）到達(dá)時(shí)間法（到達(dá)時(shí)間法（TOA）通過測(cè)量無線信號(hào)在發(fā)射端與待測(cè)點(diǎn)傳播的）通過測(cè)量無線信號(hào)在發(fā)射端與待測(cè)點(diǎn)傳播的單程或者往返時(shí)間，根據(jù)信號(hào)傳播速度來計(jì)算出發(fā)射端與待測(cè)點(diǎn)之間的單程或者往返時(shí)間，根據(jù)信號(hào)傳播速度來計(jì)算出發(fā)射端與待測(cè)點(diǎn)之間的距離。若測(cè)量單程時(shí)間，要求發(fā)射端或者待測(cè)點(diǎn)能記錄信號(hào)發(fā)射的準(zhǔn)確距離。若測(cè)量單程時(shí)間，要求發(fā)射端或者待測(cè)點(diǎn)能記錄信號(hào)發(fā)射的準(zhǔn)確時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步有較高的要求。若測(cè)量往返時(shí)間，則時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步有較高的要求。若測(cè)量往返時(shí)間，則不要求發(fā)射端與待測(cè)點(diǎn)之間的同步，只需要發(fā)射端或待測(cè)點(diǎn)有比較精確不要求發(fā)射端與待測(cè)點(diǎn)之間的同步，

8、只需要發(fā)射端或待測(cè)點(diǎn)有比較精確的時(shí)鐘。采用此方法，用所測(cè)的往返時(shí)間除以的時(shí)鐘。采用此方法，用所測(cè)的往返時(shí)間除以2即可得到單程時(shí)間，這個(gè)即可得到單程時(shí)間，這個(gè)方法在測(cè)量傳播時(shí)間中十分常見。若發(fā)射端到接收端的傳播時(shí)間為方法在測(cè)量傳播時(shí)間中十分常見。若發(fā)射端到接收端的傳播時(shí)間為t，無，無線信號(hào)的傳播速度為線信號(hào)的傳播速度為v，則發(fā)射端到接收端的距離，則發(fā)射端到接收端的距離s可估算為可估算為v*t。在確。在確定空間中點(diǎn)的位置時(shí)，可使用三邊定位方法?；诙臻g中點(diǎn)的位置時(shí)，可使用三邊定位方法?；赪IFI的定位系統(tǒng)中的定位系統(tǒng)中，發(fā)射信號(hào)端為無線接入點(diǎn)，發(fā)射信號(hào)端為無線接入點(diǎn)(AP)，在理想的環(huán)境下，選

9、取，在理想的環(huán)境下，選取3個(gè)個(gè)AP為圓心為圓心，以估算出，以估算出AP到接收端的距離為半徑畫圓，在理想的情況下，三圓會(huì)相到接收端的距離為半徑畫圓，在理想的情況下，三圓會(huì)相交于一點(diǎn)，這點(diǎn)即為待測(cè)點(diǎn)的空間位置。交于一點(diǎn)，這點(diǎn)即為待測(cè)點(diǎn)的空間位置。u u （2）到達(dá)角度法（到達(dá)角度法（AOA）通過己知的）通過己知的AP節(jié)點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)間的角度進(jìn)行節(jié)點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)間的角度進(jìn)行定位。在該定位機(jī)制中，通過接收端感知定位。在該定位機(jī)制中，通過接收端感知AP發(fā)送信號(hào)的到達(dá)方向或者發(fā)送信號(hào)的到達(dá)方向或者角度，然后可通過三角定位測(cè)量法角度，然后可通過三角定位測(cè)量法(在接下來的計(jì)算節(jié)點(diǎn)位置的方法中在接下來的計(jì)算節(jié)點(diǎn)位置的方

10、法中介紹介紹)計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的。計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的。（3）到達(dá)時(shí)間差法（到達(dá)時(shí)間差法（TDOA）在）在TDOA方法通過測(cè)量無線信號(hào)從不同方法通過測(cè)量無線信號(hào)從不同AP的時(shí)間差來進(jìn)行定位，這樣做可以大大降低的時(shí)間差來進(jìn)行定位，這樣做可以大大降低AP與待測(cè)點(diǎn)時(shí)間同步的要與待測(cè)點(diǎn)時(shí)間同步的要求。待測(cè)點(diǎn)到達(dá)求。待測(cè)點(diǎn)到達(dá)AP的時(shí)間差為一定的值，可知待測(cè)點(diǎn)與的時(shí)間差為一定的值，可知待測(cè)點(diǎn)與AP的距離差也的距離差也為定值，待測(cè)點(diǎn)一定位于以為定值，待測(cè)點(diǎn)一定位于以AP為焦點(diǎn)的雙曲線上，可用雙曲線定位法為焦點(diǎn)的雙曲線上，可用雙曲線定位法算出空間中點(diǎn)的位置，即求解出不同算出空間中點(diǎn)的位置，即求解出不同AP的雙曲線的交點(diǎn)。

11、若要求出的雙曲線的交點(diǎn)。若要求出AP的位置，至少需要兩個(gè)雙曲線方程組成一個(gè)方程組，即需要的位置，至少需要兩個(gè)雙曲線方程組成一個(gè)方程組，即需要3個(gè)個(gè)AP。車輛行駛情況下實(shí)現(xiàn)可見光定位我認(rèn)為應(yīng)該分為車輛行駛情況下實(shí)現(xiàn)可見光定位我認(rèn)為應(yīng)該分為2中思路：中思路：1.是利用是利用道路上的固定光源交通燈。為此我找到一篇查閱了相關(guān)資料認(rèn)真道路上的固定光源交通燈。為此我找到一篇查閱了相關(guān)資料認(rèn)真理解了文章中的方法再加上自己的理解有了思路。理解了文章中的方法再加上自己的理解有了思路?；诨赥DOA（信號(hào)到達(dá)時(shí)間差）用在這個(gè)路面上有固定光源的例如交通燈的（信號(hào)到達(dá)時(shí)間差）用在這個(gè)路面上有固定光源的例如交通燈的方

12、面。首先我在以前的周記中學(xué)到的很多方法都不行都基本不可方面。首先我在以前的周記中學(xué)到的很多方法都不行都基本不可行。一個(gè)重要的原因便是路面上的固定點(diǎn)行。一個(gè)重要的原因便是路面上的固定點(diǎn)AP沒有那么多。室內(nèi)的沒有那么多。室內(nèi)的TDOA也得進(jìn)行改進(jìn)才可以運(yùn)用到室外的情況。也得進(jìn)行改進(jìn)才可以運(yùn)用到室外的情況。TDOA在前面的在前面的周記中已經(jīng)講過，結(jié)合我查看的論文。最終會(huì)得到一個(gè)雙曲線方周記中已經(jīng)講過，結(jié)合我查看的論文。最終會(huì)得到一個(gè)雙曲線方程組。在室外的情況下，改進(jìn)車的兩個(gè)前燈為可以發(fā)射光源的功程組。在室外的情況下，改進(jìn)車的兩個(gè)前燈為可以發(fā)射光源的功能以外。在車的前燈位置安裝光接收機(jī)使車的前燈位置區(qū)

13、具有接能以外。在車的前燈位置安裝光接收機(jī)使車的前燈位置區(qū)具有接受光信號(hào)的能力受光信號(hào)的能力如前圖片所示如前圖片所示。PD接收機(jī)同時(shí)接收來之交通燈的接收機(jī)同時(shí)接收來之交通燈的定位信號(hào)，根據(jù)定位信號(hào)到達(dá)兩個(gè)定位信號(hào)，根據(jù)定位信號(hào)到達(dá)兩個(gè) PD接收機(jī)的時(shí)間差接收機(jī)的時(shí)間差。我們可我們可以事先確定好交通燈的位置。這就類似于室內(nèi)可見光定位技術(shù)的以事先確定好交通燈的位置。這就類似于室內(nèi)可見光定位技術(shù)的固定點(diǎn)固定點(diǎn)AP。下面結(jié)合論文講講我的想法，運(yùn)用雙曲線定位原理。下面結(jié)合論文講講我的想法，運(yùn)用雙曲線定位原理F1和和F2為起始時(shí)刻對(duì)稱分布于為起始時(shí)刻對(duì)稱分布于 X 軸上的兩個(gè)間距為軸上的兩個(gè)間距為2c的的P

14、D接接收機(jī)，并以速度收機(jī)，并以速度v沿沿Y軸的正方向運(yùn)動(dòng)，軸的正方向運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1 和和 F2 為為 t 時(shí)刻時(shí)刻PD接收機(jī)的位置接收機(jī)的位置,T 1為發(fā)射定位信號(hào)的交通燈，為發(fā)射定位信號(hào)的交通燈， 那么可以根據(jù)可見那么可以根據(jù)可見光信號(hào)在初始時(shí)刻和光信號(hào)在初始時(shí)刻和t時(shí)刻到時(shí)刻到達(dá)這兩個(gè)達(dá)這兩個(gè)PD接收機(jī)的時(shí)間接收機(jī)的時(shí)間3.查看目前車載定位方面論文確定自己的思路查看目前車載定位方面論文確定自己的思路u u u 車與車之間的相互通信我主要利用的是老師給的外文文獻(xiàn)中的資料思路，車與車之間的相互通信我主要利用的是老師給的外文文獻(xiàn)中的資料思路，利用經(jīng)過調(diào)制的高頻可見光接受相位差來進(jìn)行定位。為此我查找了

15、相關(guān)資利用經(jīng)過調(diào)制的高頻可見光接受相位差來進(jìn)行定位。為此我查找了相關(guān)資料結(jié)合自己的思路想出了解決辦法。料結(jié)合自己的思路想出了解決辦法?？梢姽饪捎糜谙鄬?duì)車輛之間相互的定可見光可用于相對(duì)車輛之間相互的定位。在這種系統(tǒng)中，每個(gè)尾燈或前照燈發(fā)出高頻正弦曲線，車輛上的不同位。在這種系統(tǒng)中，每個(gè)尾燈或前照燈發(fā)出高頻正弦曲線，車輛上的不同燈就可以通過各自的接收器測(cè)量接收的正弦信號(hào)的相位差。每個(gè)燈之間的燈就可以通過各自的接收器測(cè)量接收的正弦信號(hào)的相位差。每個(gè)燈之間的不同距離信息可以通過相位差來計(jì)算。當(dāng)有兩個(gè)或者更多的距離差可以使不同距離信息可以通過相位差來計(jì)算。當(dāng)有兩個(gè)或者更多的距離差可以使用時(shí)（即，兩個(gè)車輛

16、之間建立起來超過用時(shí)（即，兩個(gè)車輛之間建立起來超過3個(gè)個(gè)VLC鏈接），可以在鏈接），可以在2D平面上平面上用已經(jīng)得到的數(shù)據(jù)列出一組方程求解這些方程組，可以得到相對(duì)位置信息用已經(jīng)得到的數(shù)據(jù)列出一組方程求解這些方程組，可以得到相對(duì)位置信息（當(dāng)這個(gè)要求不滿足時(shí)，但至少一條鏈路可用，該系統(tǒng)可以隨時(shí)返回，自（當(dāng)這個(gè)要求不滿足時(shí)，但至少一條鏈路可用，該系統(tǒng)可以隨時(shí)返回，自由地實(shí)現(xiàn)由地實(shí)現(xiàn)GPS與與VLC的切換。相比于現(xiàn)在車輛產(chǎn)品使用的測(cè)距傳感器，例的切換。相比于現(xiàn)在車輛產(chǎn)品使用的測(cè)距傳感器，例如雷達(dá)和激光測(cè)距儀，如雷達(dá)和激光測(cè)距儀，VLP是更具成本效益，幾十厘米的其誤差的量級(jí)性是更具成本效益，幾十厘米的其

17、誤差的量級(jí)性能足以滿足大多數(shù)安全應(yīng)用。完成了車與車輛之間的關(guān)于載波相位差分技能足以滿足大多數(shù)安全應(yīng)用。完成了車與車輛之間的關(guān)于載波相位差分技術(shù)的定位的思路。在單站無源定位中，當(dāng)輻射源目標(biāo)和觀測(cè)平臺(tái)之間存在術(shù)的定位的思路。在單站無源定位中，當(dāng)輻射源目標(biāo)和觀測(cè)平臺(tái)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以利用信號(hào)的到達(dá)方向和相位變化率來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位。這相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以利用信號(hào)的到達(dá)方向和相位變化率來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位。這種基于相位差變化率的無源定位技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)向交會(huì)定位技術(shù)相比，增加種基于相位差變化率的無源定位技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)向交會(huì)定位技術(shù)相比，增加了相位差變化率觀測(cè)量，解決了測(cè)向交會(huì)需要較大交會(huì)角、定位時(shí)間長(zhǎng)等了相位差變化率觀測(cè)量，解決了測(cè)向交會(huì)需要較大交會(huì)角、定位時(shí)間長(zhǎng)等問題。對(duì)于車輛而言，車輛在行駛的過程中間車燈已經(jīng)我們的事先處理車問題。對(duì)于車輛而言，車輛在行駛的過程中間車燈已經(jīng)我們的事先處理車燈就相當(dāng)于一個(gè)個(gè)發(fā)射源，而車燈下方或者后視鏡后側(cè)安裝的光電二極管燈就相當(dāng)于一個(gè)個(gè)發(fā)射源，而車燈下方或者后視鏡后側(cè)安裝的光電二極管就相當(dāng)于接收機(jī)。就相當(dāng)于接收機(jī)。2.利用車與車之間的可見光互相通信