[发明专利]一种基于混沌粒子群优化的可见光定位方法及其系统

权利要求书

1.一种基于混沌粒子群优化的可见光定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：在定位区域顶部安装N个LED灯，其中N≥4，经过调制发射出带有各个LED灯ID信息的可见光信号；位于定位区域下方的接收端通过光电检测器件接收可见光信号得到各个LED灯的光强衰减因子H(0)；

步骤2：通过可见光信号在空间中传播的光强衰减因子的信道增益公式来确定适应度函数，初始化粒子群优化算法所需参数，其中粒子位置对应所定位点的可行解；

步骤3：将所述光强衰减因子与粒子位置输入所述适应度函数，评价每个粒子的适应度，更新个体最优解P_i和全局最优解P_g；

步骤4：更新粒子的速度和位置；

步骤5：运行早熟检验机制，若粒子种群未早熟收敛，则转步骤6；否则，启动混沌扰动算法，产生新的粒子种群，然后转步骤6；

步骤6：判断收敛条件，若满足收敛条件，则将全局最优解P_g作为定位点的坐标；否则，转步骤3。

2.根据权利要求1所述的一种基于混沌粒子群优化的可见光定位方法，其特征在于，步骤2中所述可见光信号在空间中传播的光强衰减因子的信道增益公式为：

其中，H(0)表示各个LED灯的光强衰减因子，d表示LED灯与接收端的距离，A表示光电检测器件的有效面积，m_t表示朗伯发光阶数，m_r表示接收端的朗伯阶数，θ为可见光信号相对于法线方向的发射角，为相对于接收端法线方向的可见光信号入射角，为接收端光滤波器的增益；为接收端聚光透镜的增益；

将第i个LED灯所对应的衰减因子表示为H_i(0)，定位点的坐标表示为(x,y,z)，第i个LED灯的坐标表示为(x_i,y_i,z_i)，房间高度表示为H，通过以下方程能够确定粒子群优化算法的适应度函数：

3.根据权利要求1所述的一种基于混沌粒子群优化的可见光定位方法，其特征在于，步骤2中所述的粒子群优化算法所需参数包括：粒子位置、粒子速度、学习因子、惯性权重值、迭代次数、最大迭代次数以及要求精度。

4.根据权利要求1所述的一种基于混沌粒子群优化的可见光定位方法，其特征在于：步骤3中，将适应度函数表示为f(x)，粒子H_i的适应度函数表示为f(H_i),使之与其个体最优解适应度值f(P_i)比较，若f(H_i)＜f(P_i)，则更新个体最优解P_i＝H_i；使之与全局最优解适应度值f(P_g)比较，若f(H_i)＜f(P_g)，则更新全局最优解P_g＝H_i。