基于北斗地理位置信息的可見光通信APT系統(tǒng).pdf

1、可見光通信技術是以LED作為光源，以大氣為信道，將基帶信號調(diào)制在可見光上進行通信的無線光通信技術?？梢姽馔ㄐ啪哂锌闺姶鸥蓴_、價格成本低、建設周期短，以及傳輸協(xié)議透明等優(yōu)點。將可見光通信與現(xiàn)代常規(guī)通信技術相結(jié)合，已成為一種新興的通信技術，也逐漸成為當前國際通信領域研究的熱點。在室外可見光通信過程中，雖然可見光具有較小的發(fā)散角，方向性強等優(yōu)點，但是這些優(yōu)點卻給通信鏈路的建立和維持帶來了困難。因此，在可見光通信鏈路建立前對信標光的捕獲，以及鏈

2、路建立成功瞄準后對信標光持續(xù)跟瞄變得尤為重要。因此，設計一種捕獲跟瞄系統(tǒng)完成對光源點的快速捕獲和持續(xù)跟瞄變得尤為重要。完成通信雙方光源及接收設備精確對準的技術稱之為APT(Acquisition Pointing and Tracking)技術，即捕獲、瞄準和跟蹤技術。
　　本文提出了一種基于北斗地理位置信息的可見光室外遠距離通信 APT系統(tǒng)方案，實現(xiàn)快速精確地對信標光進行捕獲、瞄準和跟蹤過程，保證了通信的高效性。本文主要包括以下

3、幾個方面：首先，對基于北斗地理位置信息的可見光室外遠距離通信APT系統(tǒng)進行了結(jié)構(gòu)設計；其次，對基于北斗地理位置信息的通信APT算法進行了詳細的設計，得到了北斗原始位置信息到天線坐標系的轉(zhuǎn)換方法，并對北斗原始位置誤差對天線坐標系下方位角和俯仰角的影響進行了系統(tǒng)的數(shù)值計算、研究和分析，分析結(jié)果表明本文提出的基于北斗位置信息的APT算法能夠滿足室外可見光通信雙方跟瞄精度的要求；再次，為了降低對北斗等其它系統(tǒng)的依賴性，對可見光通信 APT系統(tǒng)設

4、計方案中跟蹤模塊進行了補充設計，采用CCD作為通信子系統(tǒng)接收天線，同時也作為APT子系統(tǒng)的信息采集設備，通過對CCD采集的圖像進行處理，生成天線指向信號，實現(xiàn)對信標光的持續(xù)跟蹤；最后，編寫控制軟件，搭建試驗平臺面，完成對上述可見光通信 APT系統(tǒng)方案的室外試驗驗證，結(jié)果驗證了基于北斗地理位置信息的APT算法的可行性，以及采用CCD作為接收天線的APT跟瞄方案的可行性。
　　研究分析及試驗結(jié)果表明本文提出的基于北斗地理信息的室外可見