目前,基于卫星的室外定位技术已经相当成熟,但是在室内无法接收到卫星信号,所以基于卫星信号的定位技术不适用于室内的定位系统研发。因此,一种不依赖卫星信号便可以完成室内高精度定位的定位技术受到广泛的关注和研究。对于室内定位技术,国内外也开展了大量的研究且取得显著成果,其中基于WiFi、Zigbee、RFID和UWB等在定位精度和技术方法上都已经非常成熟,但各自都有不适宜现实生产使用的缺点。LED可见光定位技术是目前的一个研究热点,其信号传递速度快、精度高,LED价格低廉且方便布置安装,成本低,是可以有效应对和解决目前室内定位技术遇到的各种不足与难题。因此,基于LED的可见光定位技术并进一步提高该技术的定位精度是本文研究的重点。本文以可见光通信技术为基础,对室内定位技术的软件算法进行研究,旨在提高目前基于LED可见光定位技术的定位精度。本文主要分为如下四个研究部分:一、分析现实室内环境的状况,对可见光通信技术进行信道模型建立。二、在信道模型建立基础上结合光电传感器的物理特性,对可见光通信系统目前具备的多种定位算法进行重点分析,提出基于RSS与其他算法进行深度融合的二维定位和三维定位算法,旨在提高定位精度。三、针对二维定位提出一种基于RSS与质心加权融合的方法,并进行二维定位算法优化,对噪声干扰、障碍物干扰和多径干扰进行优化仿真。四,针对三维定位提出一种基于RSS与最小二乘法位置估计的深度融合算法实现三维定位算法的优化。(1)传统可见光通信信道模型是在朗伯模型理论基础上进行的,由于朗伯模型是一个理想状态下的环境,即待测物位置处的信号接收装置与信号测量发出装置是相对平行且距离一定,因此该系统模型不适用非正常姿态的定位测量。由于现实情况中待测物位置处的信号接收装置的姿态是不确定的,可能存在竖向变位和倾斜的情况。对此,本文将此类误差考虑其中,建立更加符合实际情况的全新的可见光通信信道模型。(2)根据第一部分分析得出室内环境的特性,可见光通信信道的特性和基于RSS的定位解析方法,确定了影响定位的干扰因素,并对这些因素造成的定位精度进行分析。分析得出干扰定位精度的主要因素包括:噪声信号干扰、障碍物遮挡、多径干扰等,结合这些的因素特点,最终明确了通过不同消除误差的方法进行定位算法优化。对于环境中存在的噪声信号,本文采用了卡尔曼滤波法尽可能的消除接收信号中存在的噪声信号,使得定位精度提升23%左右;针对障碍物遮挡引起的定位精度变低,本文提出一种对缺失的信道状态信息进行还原修正的方案,采用自适应修正方法进行误差消除,使得可见光定位系统的定位性能和精度上在整体上均获得较大的提升,根据试验结果可知,定位误差平均数值由提高了0.09m;针对定位环境中存在较多的多径干扰问题,利用非线性的估计方法对此类误差进行消除,比传统线性最小二乘估计方法的定位精度提高了30%。(3)该部分主要是根据目前的研究技术进行可见光的三维定位精度优化算法研究。在第二部分研究的基础上,该部分是基于RSS测距的方法,进行可见光三维定位方法的分析论证,最终确定以RSS定位结合最小二乘法进行深度融合的定位算法优化设计,以解决上述因素对定位精度影响,获得精准的三维定位目标。本部分进行设计的具体思路是:使用泰勒级数展开将定位算法和最小二乘法多次迭代运算求待测位置的实际坐标值,以获得更高的定位精度和更好的定位性能。