[发明专利]一种基于频移键控的室内可见光定位及信息推送方法

摘要

本发明涉及一种基于频移键控的室内可见光定位及信息推送方法，属于可见光通信技术领域。本发明把包括数据帧头、位置(ID)信息、数据信息的信号通过频移键控进行调制，通过LED发送信号；然后在接收端利用快速傅里叶变换区分不同的LED及其强度，使用反傅里叶变换及零点检测法得到LED传送的内容，获得位置信息及传送的内容。方法简单易行，便于实现，并且能够忽略背景光噪声的影响，相对于LED同步发送信号的定位方法减少了设备冗余度，大大提高了可拓展性，并且能够消除背景光造成的定位误差。

主权项

一种基于频移键控的室内可见光定位及信息推送方法,其特征在于：包括以下步骤：步骤1：构建一个可见光定位系统，系统包括上位机、多个LED发射模块和可见光接收模块；所述LED发射模块包括驱动电路和LED；所述可见光接收模块包括光电探测器、放大电路、模数转换器及处理器；所述驱动电路实现的功能为将待发送信息转换为光信号，并完成频移键控调制、放大和加载到LED上发送；步骤2：上位机将待发送信息加载对应的数据帧头后传输给相应的LED发射模块；所述待发送信息为各个LED位置信息和需要推送的信息；所述数据帧头为数据开始的固定格式信号；步骤3：每个LED发射模块的驱动电路加载两个不同频率的周期信号对待发送信息和数据帧头进行频移键控调制，同时设定经两个频率调制后的信号分别为0信号和1信号，不同LED发射模块所占用的频率互不相同；所述周期信号为正弦波周期性信号或者方波周期性信号；每个LED发射模块的驱动电路，驱动LED发送经过调制的可见光周期信号，调制后的可见光周期信号速率满足条件为人眼看不到闪烁；不同LED之间独立发送信号，并不相互影响；步骤4：在可见光接收模块的处理器中建立数据库，记录每个LED的位置信息及每个LED对应的两个频率；步骤5：可见光接收模块中的光电探测器接收LED发射的光信号，完成光电转换，经放大电路放大和模数转换器转换后，将采样到的信号传输至处理器；步骤6：可见光接收模块中的处理器对采样得到的多路LED数据分别进行FFT变换；，对完成FFT后的信号分别进行滤波，除去频率分量，保留幅值最大的两个频率信息，即为同一个LED发送的信号；步骤7：通过步骤6得到单个LED的两个频率信息后，再进行IFFT变换，得到单个LED发送信号的时域信息；步骤8：对步骤7所述的时域信息进行信号解调，具体方法为：找到信号的起始点，在每个频率发送信号的固定时间t内检测信号过零点个数，设定信号过零点个数n₁对应0信号，信号过零点个数n₂对应1信号，n₁、n₂的数值能反应频率信息，能得到不同频率对应的0信号和1信号，完成整个接收信号的解调；步骤9：解调出的信号，在数据帧头后的一个数据是LED位置信息，位置信息后面是推送的信息；此时，接收器距离该位置信息的LED最近，即可获得接收器当前的位置信息，并且能够获取推送的信息；至此，完成基于频移键控调制的室内可见光定位及信息推送。