一种基于禁忌搜索的可见光定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于禁忌搜索的可见光定位方法，所述方法针对现有的三维室内可见光定位精度不高的问题，利用禁忌搜索算法对接收端进行定位，禁忌搜索算法采用禁忌策略限制搜索过程陷入局部最优来避免迂回搜索，同时引入特赦准则来释放一些被禁忌的优良定位位置状态，以保证搜索最优定位点过程的有效性和多样性，使用禁忌搜索算法对接收端进行定位时，定位精度高，平均误差优于现有的三维室内可见光定位。

A method of visible light location based on Tabu Search

The present invention discloses a visible light location method based on tabu search. The method aims at the problem of low positioning accuracy of visible light in the existing 3D indoor. The tabu search algorithm is used to locate the receiver, and tabu search algorithm uses tabu strategy to limit the search process to avoid the circuitous search. In order to ensure the effectiveness and diversity of searching the optimal location process, the pardon criteria are introduced to ensure the effectiveness and diversity of the search for the optimal location process. When the tabu search algorithm is used to locate the receiver, the positioning accuracy is high and the average error is better than the existing 3D indoor visible light location.

【技术实现步骤摘要】
一种基于禁忌搜索的可见光定位方法
本专利技术涉及可见光定位领域，具体涉及一种基于禁忌搜索的可见光定位方法。
技术介绍
全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)，是良好的户外应用导航系统，在手机地图服务、汽车导航、船舶和飞机等领域具有广泛的应用，这很大程度上激励了室内定位技术的发展。相较于GPS，利用可见光进行室内定位具有带宽宽、通信速率高、不受电磁干扰、在通信的同时实现照明等优点。现有的可见光室内定位方法包括到达接受信号强度(RSS)、到达角度(AOA)、到达时间差(TDOA)等等。但是这一类方法都是用于已知定位点高度的二维定位。现有的三维室内定位大多数是基于混合方法的定位，例如RSS和AOA的结合。但是这种混合方法计算复杂，精度也不高。因此现有的三维室内定位效果不尽如人意。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于禁忌搜索的可见光定位方法，所述方法利用禁忌搜索的禁忌策略限制搜索过程陷入局部最优来避免迂回搜索，同时引入特赦准则来释放一些被禁忌的优良定位位置状态，以保证搜索最优定位点过程的有效性和多样性，可实现高精度三维室内定位。本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于禁忌搜索的可见光定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、位于室内顶部的4盏LED发出不同频率的ID信息，不同频率的ID信息经过光信道由接收端PD接收，检测到不同LED到达接收端PD的光功率；步骤2、根据本室内可见光定位系统的模型，初始化当前估计定位点坐标xnow＝(xe,ye,ze)＝(0,0,0)和当前最佳定位点坐标xbest＝(xb,yb,zb)＝(0,0,0)，设置上界xu＝4，下界xl＝0，禁忌长度l＝13，衰减因子scale＝1，最大迭代步数Gmax＝2000，同时将禁忌表清空；步骤3、计算并判断当前估计定位点的适应度值是否满足相应的值，若满足，则将当前估计定位点...

【技术特征摘要】
1.一种基于禁忌搜索的可见光定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、位于室内顶部的4盏LED发出不同频率的ID信息，不同频率的ID信息经过光信道由接收端PD接收，检测到不同LED到达接收端PD的光功率；步骤2、根据本室内可见光定位系统的模型，初始化当前估计定位点坐标xnow＝(xe,ye,ze)＝(0,0,0)和当前最佳定位点坐标xbest＝(xb,yb,zb)＝(0,0,0)，设置上界xu＝4，下界xl＝0，禁忌长度l＝13，衰减因子scale＝1，最大迭代步数Gmax＝2000，同时将禁忌表清空；步骤3、计算并判断当前估计定位点的适应度值是否满足相应的值，若满足，则将当前估计定位点作为最终定位点，若不满足，则判断迭代步数是否达到最大，若未达到最大，则继续以下步骤，若达到最大，转步骤2；步骤4、从当前估计定位点中找出20个领域定位点，并选出适应度最小的领域定位点作为候选定位点；步骤5、计算候选定位点的适应度值，判断是否满足特赦准则，若满足特赦准则，则将该候选定位点作为当前最佳定位点，同时也作为当前估计定位点，并将该候选定位点加入到禁忌表里，若禁忌表当前长度大于禁忌长度，则替换最早进入禁忌表的对象，转步骤3；若不满足特赦准则，则继续以下步骤；步骤6、先判断候选定位点是否在禁忌表内，若候选定位点在禁忌表内，当前估计定位点不变，回到步骤3；若候选定位点不在禁忌表内，将该候选定位点作为当前估计定位点，并将该候选定位点加入到禁忌表里，若禁忌表当前长度大于禁忌长度，则替换最早进入禁忌表的对象，转步骤3。2.根据权利要求1所述的一种基于禁忌搜索的可见光定位方法，其特征在于，步骤3中，所述LED发射端的光功率与接收端PD的光功率关系如下：其中，Ar表示接收端PD的有效面积，m表示朗伯序数，d表示LED发射端和接收端PD之间的距离，θ表示LED发射端的发射角，ψ表示接收端PD的入射角，Ts(ψ)表示光学滤波器的增益，G(ψ)表示光学集中器的增益，Pr表示接收端PD的光功率，Pt表示LED发射端的光功率，令：C在本室内可见光定位系统中为常数，且接收端PD所在平面与LED发射端所在平面平行，故cos(θ)＝cos(ψ)，且：其中，H表示房间的高度，ze表示当前估计定位点的高度，d表示LED发射端和接收端PD之间的距离，由此...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉香，彭淇，关伟鹏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44