Định Vị Bằng Công Nghệ Truyền Thông Ánh Sáng Nhìn Thấy Sử Dụng Trạm Phát Đa Chùm Sáng

Định Vị Bằng Công Nghệ Truyền Thông Ánh Sáng Nhìn Thấy Sử Dụng Trạm Phát Đa Chùm Sáng

Tác giả: Nguyễn Duy Tuyển

Lĩnh vực: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử, Truyền Thông

Nội dung tài liệu:

Luận văn này tập trung nghiên cứu và đề xuất một phương pháp định vị mới, tận dụng công nghệ Truyền thông Ánh sáng Nhìn thấy (VLC). Công nghệ này sử dụng ánh sáng ở tần số nhìn thấy, mang lại khả năng chiếu sáng và truyền dữ liệu đồng thời. Điểm nổi bật của VLC là tính thân thiện với môi trường, tiết kiệm năng lượng và khả năng hoạt động trong các môi trường đặc biệt mà sóng vô tuyến gặp khó khăn. Luận văn cũng xem xét các phương pháp định vị đã có, đánh giá ưu nhược điểm của chúng để đưa ra một phương pháp tối ưu, đồng thời trình bày kết quả mô phỏng. Nội dung được chia thành ba chương chính, bao gồm tổng quan về công nghệ VLC, mô hình hệ thống và các tham số hiệu năng kênh, cùng với việc trình bày và khảo sát các phương pháp định vị.

Mục lục chi tiết:

LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………………………………………………. 1
LỜI CẢM ƠN ………………………………………………………………………………………… 2
DANH MỤC VÀ KÝ HIỆU ……………………………………………………………………….. 5
DANH MỤC HÌNH ẢNH ……………………………………………………………………………. 7
DANH MỤC BẢNG ………………………………………………………………………………… 8
LỜI MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………………………. 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUANG VỀ CÔNG NGHỆ VLC –TRUYỀN THỐNG SỬ DỤNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY ………………………………………………………………….. 3
1.1 Đèn LED trắng ………………………………………………………………………………………. 3
1.1.1 Vài nét sơ lược về đèn LED trắng …………………………………………………………… 3
1.2 Các đặc trưng ……………………………………………………………………………………… 5
1.2.1 Các thuộc tính cơ bản ………………………………………………………………………….. 5
1.2.2 Ưu nhược điểm của đèn LED ………………………………………………………………… 6
1.3 Tổng quan về công nghệ truyền thông sử dụng ánh sáng nhìn thấy ……………… 8
1.3.1 Lịch sử phát triển ……………………………………………………………………………….. 8
1.3.2 Ứng dụng thực tế của hệ thống VLC ……………………………………………………… 13
1.4 Tóm tắt chương I ……………………………………………………………………………….. 19
CHƯƠNG II:MÔ HÌNH HỆ THỐNG VÀ ĐẶC TÍNH CỦA CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY ……………………………………………………………. 20
2.1 Mô Hình hệ thống VLC ………………………………………………………………………… 20
2.2 Cấu hình đường truyền ………………………………………………………………………… 22
2.3 Các Tham số hiệu năng kênh …………………………………………………………………. 23
2.3.1 Tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR …………………………………………………………….. 23
2.3.2 Dung năng kênh ………………………………………………………………………………… 23
2.3.3 Tỉ lệ lỗi bit ……………………………………………………………………………………….. 24
2.4 Tính chất của công nghệ VLC ……………………………………………………………….. 24
2.4.1 Ưu điểm …………………………………………………………………………………………… 24
2.4.2 Nhược điểm ………………………………………………………………………………………. 26
2.5 Các vấn đề gặp phải của công nghệ VLC ………………………………………………… 26
CHƯƠNG III:ĐỊNH VỊ MÔI TRƯỜNG TRONG NHÀ …………………………………….. 29
3.1 Các phương pháp định vị ……………………………………………………………………… 30
3.1.1 Phương pháp định vị dựa trên thời gian sóng ánh sáng tới (TOA) ……………. 30
3.1.2 Phương pháp định vị dựa trên sự chênh lệch thời gian của ánh sáng truyền tới (TDOA) …………………………………………………………………………………………… 32
3.1.3 Phương pháp định vị dựa trên cường độ ánh sáng RSS ………………………….. 33
3.1.4 Phương pháp định vị dựa trên góc ánh sáng đến (AOA) ………………………… 35
3.2 Phương pháp định vị kết hợp sử dụng trạm phát đa chùm sáng (LUMB) ………. 36
3.2.1 Mô hình hệ thống ……………………………………………………………………………… 37
3.2.2 Cấu hình chùm sáng ………………………………………………………………………….. 40
3.2.3 Nhiễu hệ thống …………………………………………………………………………………. 46
3.2.4 Quá trình truyền tin ……………………………………………………………………………. 46
3.2.5 Cơ chế định vị ………………………………………………………………………………….. 46
3.3 Kết quả mô phỏng và đánh giá ………………………………………………………………. 48
3.3.1 Kịch bản mô phỏng ……………………………………………………………………………. 48
3.3.2 Chương trình mô phỏng ……………………………………………………………………… 49
3.4 Kết quả mô phỏng và đánh giá ………………………………………………………………. 50
3.5 Kết luận ……………………………………………………………………………………………. 52
KẾT LUẬN CHUNG ……………………………………………………………………………….. 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………………………….. 54