ĐỊNH VỊ BẰNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY SỬ DỤNG TRẠM PHÁT ĐA CHÙM SÁNG (Luận văn thạc sĩ)

ĐỊNH VỊ BẰNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY SỬ DỤNG TRẠM PHÁT ĐA CHÙM SÁNG (Luận văn thạc sĩ)ĐỊNH VỊ BẰNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY SỬ DỤNG TRẠM PHÁT ĐA CHÙM SÁNG (Luận văn thạc sĩ)ĐỊNH VỊ BẰNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY SỬ DỤNG TRẠM PHÁT ĐA CHÙM SÁNG (Luận văn thạc sĩ)ĐỊNH VỊ BẰNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY SỬ DỤNG TRẠM PHÁT ĐA CHÙM SÁNG (Luận văn thạc sĩ)ĐỊNH VỊ BẰNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY SỬ DỤNG TRẠM PHÁT ĐA CHÙM SÁNG (Luận văn thạc sĩ)ĐỊNH VỊ BẰNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY SỬ DỤNG TRẠM PHÁT ĐA CHÙM SÁNG (Luận văn thạc sĩ)ĐỊNH VỊ BẰNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY SỬ DỤNG TRẠM PHÁT ĐA CHÙM SÁNG (Luận văn thạc sĩ)

IH QU GI H N I Ƣ Ọ Ệ - Ễ ỊNH VỊ ÁNH SÁNG NHÌN THẤ Ể Ệ Ệ THƠNG à ợi - 2017 ỀN THƠNG Ệ Ề Ọ Ƣ Ọ Ệ - Ễ Ể ỊNH VỊ ÁNH SÁNG NHÌN THẤ Ệ ỀN THƠNG Ngành: ơng Nghệ Kỹ Tḥt iện Tử, Truyền Thông huyên Ngành: Kỹ Thuật Viễn Thông Mã số: 605 202 03 Ệ ƣ i ƣ Ề THÔNG ọ n Hà nội Ệ à ễ ă à O L Tơi xin cam đoan nội dung tơi viết hồn tồn thớng, khơng chép nội dung kết mơ có ḷn văn thạc sĩ chưa công bố từ bất ký tài liệu nào hình thức Các thơng tin sử dụng lận văn thạc sỹ có nguồn gớc trích dẫn rõ ràng Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm có dấu hiệu chép kế từ tài liệu khác TÁC GIẢ NGUYỄN DUY TUYỂN L I CẢ Ơ u tiên xin gửi lời c m n x u s c đến TS Nguyễn Nam Hoàng, người đã tận t nh hướng dẫn và gi p đ hoàn thành luận văn tốt nghiệp thạc sĩ suốt thời gian vừa qua Tôi c ng xin c m n c c qu th y cô, anh chị và c c ạn khoa iện tử – Viễn thông, ại học ông nghệ đã c nh ng đ ng g p ch, tạo điều kiện và gi p đ suốt qu tr nh nghiên cứu luận văn này Luận văn này hỗ trợ đề tài ―Nghiên cứu giải pháp loại bỏ nhiễu, Nâng cao hiệu mạnh phát triển ph n mềm mô mạng truyền thông ánh sáng sử dụng c c chùm s ng định hướng‖ uối xin ày tỏ lời cảm n s u s c đến gia đ nh, ạn , người đã ng hộ và gi p đ em suốt qu tr nh học tập và hoàn thành chư ng tr nh đào tạo Thạc sĩ trường ại học ông nghệ, ại học Quốc Gia Hà Nội M c dù đã cố g ng để hoàn thành luận văn này ng tất t m huyết và l c c a m nh, nhiên tr nh khỏi nh ng sai s t, mong nhận sử g p qu u c a qu ạn và th y cô Tôi xin ch n thành c m n à ội à 01 t Ọ Ễ 10 ă Ê Ể 2017 O L L I CẢ Ơ Ệ Ả Ả ƢƠ TỔNG QUANG VỀ CÔNG NGHỆ – Ề Ấ n LED tr ng 1.1 1.1.1 Vài nét sơ lược đèn LED trắng c đ c trưng 1.2 t u 1.2.1 tn n 1.2.2 Ưu n ượ điểm đèn LED 1.3 T ng quan về công nghệ truyền thông sử dụng nh s ng nh n thấy 1.3.1 L s p t triển 1.3.2 Ứng dụng thực tế hệ thống VLC 13 1.4 T m t t chư ng I 19 ƢƠ Ệ MƠ HÌNH HỆ TH Ề Ấ 20 2.1 Mơ Hình hệ thớng VLC 20 2.2 ấu h nh đường truyền 22 2.3 c Tham số hiệu kênh 23 2.3.1 Tỉ số tín hiệu nhiễu SNR 23 2.3.2 Dung kên 23 2.3.3 Tỉ lệ lỗi bit 24 2.4 Tính chất c a công nghệ VLC 24 2.4.1 Ưu điểm 24 2.4.2 N ượ điểm 26 2.5 Các vấn đề g p phải c a công nghệ VLC 26 2.5.1 Vấn đề tầm nhìn thẳng (Line of Sight - LoS) 26 2.5.2 Vấn đề chất lượng tín hiệu 26 2.5.3 Vấn đề thiết b đầu cuối 27 2.5.4 Vấn đề chuẩn hóa 27 2.5.2 M t số vấn đề khác 27 2.6 T ng kết chư ng II 28 ƢƠ Ị Ị Ƣ O 29 3.1 c phư ng ph p định vị 30 3.1.1 ương p p đ n v ựa t 3.1.2 ương p p đ n v ựa tru ền t i D i gian s ng n s ng t i ên lệ t 30 i gian n s ng 32 3.1.3 ương p p đ n v ựa ng đ 3.1.4 ương p p đ n v ựa g n s ng n s ng đến 33 35 3.2 Phư ng ph p định vị kết hợp sử dụng trạm ph t đa chùm s ng LUM n 3.2.1 3.2.2 ấu 36 ệ t ống 37 n m s ng 40 3.2.3 N iễu ệ t ống 46 3.2.4 Quá trình truyền tin 46 3.2.5 ế đ n v 46 3.3 Kết mô và đ nh gi 48 3.3.1 K n m p ng 48 ương tr n m p 3.3.2 ng 49 3.4 Kết mô và đ nh gi 50 3.5 Kết luận 52 KẾT LU N CHUNG 53 Ệ ẢO 54 Ệ Từ viết t t Tên tiếng anh Tiếng Việt ộ mạnh t n hiệu nhận Phư ng ph p định vị d a thời gian t n hiệu đến Hồng ngoại Phư ng ph p ước lượng nh phư ng nhỏ X c suất lỗi thông thường RSS Received Signal Strength TOA Time of Arrival IR Infrared LS Least square CEP 5G Circular Error Probability Ultra Violet – Light Emitting Diode Fifth Generation NLOS Non-Light of Sight AOA Angle of Arrival YAG Yttrium Aluminum Garnet OOK On-Off Keying PPM Pulse Position Modulation RFID Radio Frequency Identification GPS LED Global Positioning System Intensity Modulation/ Direct Detection Light Emitting Diode iều chế PPM Phư ng ph p nhận dạng t n số vô tuyến Hệ thống định vị toàn c u iều chế cường độ, ph t hiện tr c tiếp n LED RF Radio Frequency T n số vô tuyến VLC Visible Light Communications Truyền thông nh s ng nh n thấy RFB Radio Frequency Band TDOA Time Difference of Arrival ăng t n vô tuyến Phư ng ph p định vị d a độ kh c iệt c a thời gian đến UV-LED IM/DD c t m- nh s ng ph t xạ Mạng di động hệ thứ T m nh n không thẳng Phư ng ph p định vị d a g c t n hiệu đến Kho ng chất nhôm Yttrium iều chế OOK Ghép kênh ước s ng DC Wavelength Division Multiplexing Direct Current 4G Fourth Generation Mạng di động hệ thứ IRB Infrared Band CRLB Cramér-Rao Lower Bound WDM ăng t n hồng ngoại EKF Extended Kalman Filter ộ lọc Kalman mở rộng KF Kalman Filter ộ lọc Kalman FET DMT Field Effect Transistor Institute of Electrical and Electronics Engineers Discrete Multi-Tone modulation PD Photodiode LOS Light of Sight T m nh n thẳng LTE Long-Term Evolution Mạng di động hệ thứ FOV Field of View LUMB Localization using multi beam MIMO Multi Input – Multi Output Trường nh n thấy Phư ng ph p định vị sử dụng đa chùm Phư ng ph p MIMO SNR Signal to Noise Ratio Tỉ số t n hiệu tạp m IEEE Transistor hiệu ứng trường Viện Kỹ sư iện và iện tử iều chế DMT iớt quang Ả Hình 1: Ph s ng điện từ nguồn internet Hình 2: Hệ thống VLC cấp nguồn kết nối LED thông qua c p Ethernet nguồn internet 12 Hình 3: Mơ hình VLC c a đại học Nagoya (nguồn internet) 12 H nh 4: Mô H nh nhà thông minh nguồn internet 13 Hình 5: Cơng nghệ VLC ứng dụng giao thông nguồn internet 14 Hình 6: Ứng dụng VLC bệnh viện nguồn internet 15 Hình 7: ứng dụng VL môi trường nước nguồn internet 16 Hình 8: Ứng dụng VL nhà thông minh nguồn internet 16 Hình 9: Ứng dụng VL định vị nguồn internet 17 Hình 10: Ứng dụng VLC dịch vụ đa phư ng tiện nguồn internet 18 H nh : Truyền thông sau hệ 4G nguồn internet 18 H nh : S đồ khối c a Công nghệ truyền thông quang 20 H nh 2: S đồ khối việc điều chỉnh cường độ sáng 21 Hình 3: Phân loại đường truyền c a hệ thống VLC [8] 23 H nh : ường tròn tưởng tượng 31 H nh 2: Vị tr ro ot vùng c t c a c c đường tròng tưởng tượng 32 H nh 3: mô h nh hệ thống phư ng ph p TDO 33 H nh 4: mô h nh hệ thống phư ng ph p RSS 34 Hình 5: Mơ hình thông số hệ thống 36 H nh 6: ấu tạo c a phòng 38 H nh 7: ấu h nh trạm ph t 38 H nh 8: ấu tạo ộ ph t, mảng đ n LED P 39 H nh 9: M t c t ngang ộ ph t 39 H nh : ông thức cấu h nh đa chùm s ng 41 H nh : ấu h nh chùm s ng với g c nửa công suất 44 H nh 2: ấu h nh chùm s ng với g c nửa công suất 45 H nh 3: ấu h nh chùm s ng với g c nửa công suất 45 Hình 14: Bộ thu n m chùm s ng 47 Hình 15: Bộ thu n m nhiều chùm sáng 48 Hình 16: sai số c a robot di chuyển theo hình sin với góc nửa cơng suất 50 Hình 17: Sai sớ c a robot di chuyển theo hình sin với góc nửa cơng suất 51 Hình 18: Sai sớ c a phư ng ph p ro ot chuyển theo đường thẳng với góc nửa cơng suất 51 Hình 19: Sai số robot di chuyển theo đường thẳng với góc nửa cơng suất 52 Ả Bảng 1: Màu s c c a đ n LED [1] Bảng 2: Quá trình phát triển c a VLC [17] Bảng : so s nh đ c t nh c a VL và công nghệ RF 22 Bảng 2: T n sô s ng 25 ...Ọ Ƣ Ọ Ệ - Ễ Ể ỊNH VỊ ÁNH SÁNG NHÌN THẤ Ệ ỀN THƠNG Ngành: ơng Nghệ Kỹ Tḥt iện Tử, Truyền Thông huyên Ngành: Kỹ Thuật Viễn Thông Mã số: 605 202 03 Ệ ƣ i ƣ Ề THƠNG... truyền thông ánh sáng sử dụng c c chùm s ng định hướng‖ uối xin ày tỏ lời cảm n s u s c đến gia đ nh, ạn , người đa ng hộ và gi p đ em suốt qu tr nh học tập và hoàn thành chư ng tr nh đa o... hồn tồn thớng, khơng chép nội dung kết mơ có ḷn văn thạc sĩ chưa công bố từ bất ký tài liệu nào hình thức Các thơng tin sử dụng lận văn thạc sỹ có nguồn gớc trích dẫn rõ ràng Tơi xin