CN113341374B - 一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统，涉及室内定位技术领域，解决了多径反射效应引起室内可见光定位误差的问题，系统包括LED定位光源和定位终端，LED定位光源包括LED和微控制器一，微控制器一能够控制部分或全部LED依次发射调制光信号，每个LED上都安装有起偏器；定位终端包括光电探测器一、光电探测器二、检偏器、指向装置、处理模块和旋转装置，检偏器安装在光电探测器二上，旋转装置能够转动检偏器，检偏器透射方向和起偏器透射方向的夹角α保持为90°；光电探测器接收线偏振光并发送至处理模块进行运算获得定位终端的位置信息。本发明能够明显减小多径反射对定位误差的影响，提高可见光室内二维和三维定位精度。

Description

一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法

技术领域

本发明属于可见光室内定位的技术领域，涉及一种基于反射退偏振特性的可见光室内定位系统及方法。

背景技术

随着智能通信技术和物联网技术的兴起与发展，基于位置识别的服务(LocationBased Services，LBS)正受到越来越多的关注，其中定位技术是实现LBS的关键。目前，基于全球定位系统(Global Positioning System，GPS)的室外定位技术已经相当成熟，但由于GPS在室内的信号覆盖度差，可靠性低，在室内无法实现有效定位。面对日益增长的室内定位服务需求，国内外很多科研人员进行了很多有关的室内定位技术研究，如文献《IndoorPositioning Using Visible LED Lights A Survey》(Acm Computing Surveys，2015年，48(2)：1-32)比较了基于红外线、超声波、蓝牙、超宽带、射频识别、WiFi和LED可见光的室内定位技术，并指出基于LED的可见光定位技术可以利用室内的LED照明光源，且具有无电磁干扰，安全性好等优势而得到广泛关注。

基于LED可见光的室内定位技术通常采用多个LED光源进行调制后发射光信号，依据接收器接收到的信号强度(Received Signal Strength，RSS)、到达时间差(TimeDifference of Arrival，TDOA)或到达角度(Angle of Arrival，AOA)等来确定接收器所处的空间位置。其中基于RSS的LED可见光室内定位技术具有无需时间同步，结构简单，易于实现的优点，被广泛研究。文献《Simulation of multipath impulse response for indoorwireless optical channels》(IEEE Journal on Selected Areas in Communications,2006,11(3):367-379)表明：室内墙壁等多径反射的光功率约占总功率的50％，考虑墙壁多径反射的情况下，现有基于RSS的LED可见光定位算法的定位误差约为0.559m，远高于忽略多径反射时的0.004m，因此多径反射效应是引起室内可见光定位误差，导致定位精度不足的主要原因。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法。

一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统，包括LED定位光源和定位终端，所述LED定位光源包括若干LED、若干起偏器和连接LED的微控制器一，所述起偏器和LED一一对应设置，起偏器安装在LED上，微控制器一能够控制部分或全部LED依次发射调制光信号，LED发射的调制光信号通过其上的起偏器变为线偏振的调制光信号；定位终端包括光电探测器、检偏器、指向装置、处理模块和旋转装置，光电探测器包括光电探测器一和光电探测器二，检偏器安装在光电探测器二上，旋转装置能够转动检偏器，指向装置用于测量检偏器的方位角，通过指向装置、处理模块和旋转装置能够实现检偏器透射方向和起偏器透射方向的夹角α保持为90°；处理模块连接光电探测器一和光电探测器二，光电探测器一和光电探测器二均用于接收LED定位光源发出的线偏振的调制光信号得到探测结果并发送至处理模块，处理模块能够根据光电探测器一的探测结果和光电探测器二的探测结果进行处理和运算获得定位终端的位置信息。

一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统的定位方法，包括如下步骤：微控制器一采用时分复用方式控制LED依次发射调制光信号；处理模块循环读取指向装置检测的方位角，并根据方位角发送旋转指令至控制旋转装置，旋转装置根据旋转指令旋转检偏器，使得检偏器透射方向与起偏器透射方向夹角α＝90°，同时，光电探测器一和光电探测器二将接收的光信号转换为电信号后发送至处理模块，处理模块将电信号转换为数字信号，处理模块依据数字信号的调制特性进行处理和运算获得定位终端的位置信息。

本发明的有益效果是：

本发明所公开的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统和方法，包括起偏器、光电探测器一、安装有和起偏器透射方向垂直的检偏器的光电探测器二，微控制器一控制LED通过其上的起偏器依次发射的线偏振的调制光信号，通过检偏器、旋转装置、指向装置和处理模块保证光电探测器二不能接收直射信道光信号，只能接收反射信道的部分光信号，而光电探测器一接收到直射信道和反射信道的光信号，基于光电探测器一和光电探测器二接收光强度的不同，通过处理模块的计算能够得到更加精确的直射信道增益，从而得到更加精确的室内二维和三维定位坐标，本发明能够明显减小多径反射对定位误差的影响，提高可见光室内二维和三维定位精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统的结构示意图。

图2是本发明一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统的定位光源结构图。

图3是本发明一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统的定位终端结构图。

图4是本发明一种基于反射退偏特性的可见光室内定位方法的算法流程图。

图5是本发明提供的墙壁漫反射退偏特性的实验研究结果。

图6是现有基于RSS的LED可见光室内定位方法在m_z＝0m时的二维定位误差分布图。

图7是现有基于RSS的LED可见光室内定位方法在m_z＝0m时的二维定位误差频数分布图。

图8是本发明提供的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法在m_z＝0m时的二维定位误差分布图。

图9是本发明提供的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法在m_z＝0m时的二维定位误差频数分布图。

图10是现有基于RSS的LED可见光室内定位方法在m_z＝0.5m时的三维定位误差分布图。

图11是现有基于RSS的LED可见光室内定位方法在m_z＝0.5m时的三维定位误差频数分布图。

图12是本发明提供的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法在m_z＝0.5m时的三维定位误差分布图。

图13是本发明提供的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法在m_z＝0.5m时的三维定位误差频数分布图。

图中，1、微控制器一，2、起偏器，3、定位终端，4、光电探测器一，5、光电探测器二，6、检偏器，7、电子罗盘，8、微处理器二，9、微电机，10、ADC模块。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

偏振光的反射退偏特性被广泛应用于目标识别和室外导航，而在室内定位方面的研究并不多见。随着室内定位技术发展的迫切需求，设计一种精度较高，过程简单的室内定位算法具有重要意义和应用价值。在此背景下，本发明提供了一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统和基于该系统的定位方法。可见光室内定位系统包括LED定位光源和定位终端3。LED定位光源包括若干LED和连接LED的微控制器一1，LED设置在室内天花板上，微控制器一1能够控制部分或全部LED依次发射调制光信号，起偏器2和LED数量相同，且一一对应设置，每个LED上都安装有起偏器2，LED发射的调制光信号通过其上的起偏器2转变为线偏振的调制光信号，也就是LED定位光源通过微控制器一1、LED和起偏器2能够发射调制的、线偏振的光信号。定位终端3包括光电探测器、检偏器6、指向装置、处理模块和旋转装置，光电探测器接收线偏振的调制光信号，光电探测器包括光电探测器一4和光电探测器二5，检偏器6安装在光电探测器二5上，旋转装置能够转动检偏器6，指向装置用于测量检偏器6的方位角(即检偏器6的偏振方向)，通过指向装置、处理模块和旋转装置能够实现检偏器6透射方向和起偏器2透射方向的夹角α保持为90°；光电探测器一4和光电探测器二5均用于接收LED定位光源发出的线偏振的调制光信号得到探测结果，处理模块连接光电探测器一4和光电探测器二5，处理模块能够获取光电探测器一4的探测结果和光电探测器二5的探测结果、并根据光电探测器一4的探测结果和光电探测器二5的探测结果进行处理和运算获得定位终端3的位置信息。

上述光电探测器一4能够接收到LED定位光源发出的、且不经过反射直接照射到其上的线偏振的调制光信号，即光电探测器一4能够接收到直射信道(不经过反射照射到其上)的光信号，光电探测器一4也能接收到LED定位光源发出的、且经过墙壁反射后照射到其上的线偏振的调制光信号，即光电探测器一4能够接收到反射信道(经过反射照射到其上的)的光信号。上述光电探测器二5能够接收LED定位光源发出且经过反射后照射到其上的线偏振的调制光信号，也就是光电探测器二5能接收到反射退偏后的部分反射光，不能接收到不经过墙壁反射直接照射到其上的光束。

作为一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统的一种本实施例，定位系统包括LED定位光源和定位终端3。LED定位光源包括微控制器一1、5个LED和5个0°起偏器2，LED和0°起偏器2一一对应设置，LED上设有用于启动其的驱动电路。微控制器一1连接的LED驱动电路，采用时分复用(TDM)技术进行OOK调制后分时发射P偏振光，微控制器一1可放置于室内天花板合适位置，LED_i(i为整数，此时i∈[1,5]，i从1取值到5用于分别表示上述5个LED)及其自身的驱动电路和位于其上的起偏器2集成一体，如图1所示安装于室内天花板上，一个LED位于天花板中心，其余LED环绕位于天花板中心的LED设置，排布方式包括但不限于该排布方式。LED定位光源放大结构如图2所示，0°起偏器2固定在LED灯正下方，用于发射P偏振的线偏振光。

定位终端3包括光电探测器一4、光电探测器二5、检偏器6、ADC模块10(模数转换模块)、电子罗盘7、微处理器二8和微电机9，即处理模块包括ADC模块10和微处理器二8，旋转装置采用微电机9，指向装置采用电子罗盘7，电子罗盘7用于测量定位过程中检偏器6的偏振方位角(简称方位角)。光电探测器一4、光电探测器二5、检偏器6、ADC模块10、电子罗盘7、微处理器二8和微电机9均安装在定位安装架上，如图3所示。光电探测器一4和光电探测器二5型号相同，光电转换效率近似相等，水平并排放置，光电探测器一4和光电探测器二5的位置误差可忽略，光电探测器二5上安装有检偏器6，检偏器6的初始偏振方向为0°(即定位终端3未运动时)，与起偏器2偏振方位角方向相同；当定位终端3运动时，检偏器6透射方向发生变化，与起偏器2透射方向形成夹角α，由电子罗盘7测量得出，发送给微处理器二8，进而控制微电机9旋转检偏器6保证α＝90°，同时微处理器二8用于对接收到的探测结果进行处理、运算获得定位终端3的位置信息。

本实施例一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法的定位流程如图4所示，首先，进行初始条件设定，设定房间尺寸，LED发射功率、发射角、坐标和调制信息，定位终端3增益，光电探测器一4和光电探测器二5有效面积，墙壁反射率，墙壁反射退偏特性参数以及电子罗盘7初始角等信息。然后开始定位，LED定位光源的微控制器一1采用时分复用方式控制LED_i依次发射调制光信号，定位终端3的微处理器二8循环读取电子罗盘7方位角，发送旋转指令控制微电机9旋转检偏器6透射方向，保证检偏器6与起偏器2透射方向夹角α＝90°，光电探测器一4和光电探测器二5将接收的光信号转换为电信号(电信号作为探测结果，即光强值)后经ADC模块10转换为数字信号发送给微处理器二8，微处理器二8依据接收的光电探测器一4的数字信号的调制特性和光电探测器二5的的数字信号的调制特性，进行处理和运算，最终获得定位终端3的位置信息。

一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统的可见光室内定位方法，具体步骤如下：

LED_i表示LED，微控制器一1控制依次发射调制光信号的LED总数为q，通常LED定位光源中共q个LED，i∈[1,2,…,q]，用于定位的光源LED_i的坐标设定为(l_ix,l_iy,l_iz)，LED_i光功率为P_i0，经过0°起偏器2之后，发射光功率为

的P偏振光，微处理器二8依据光电探测器一4接收的光信号调制特性确定定位光源LED_i编号和坐标信息。由于一次反射信道在反射信道里面影响最大，本发明的算法忽略二次反射和三次反射信道，是考虑一次反射。光电探测器一4接收到直射信道和反射信道的光信号，光电探测器一4接收到的光功率P_i1应为：

其中，h_id是由LED_i到定位终端3光电探测器一4的直射信道增益，P_ji1表示光电探测器一4测量到的LED_i发出的且仅经过一次反射的线偏振的调制光信号的光功率，光功率P_ji1对应的线偏振的调制光信号自LED_i发出后仅经过一次反射且该次反射为经过第j个墙壁微元(x_j,y_j,z_j)实现的反射，j和q均为正整数，P_ji1计算公式为：

其中，M₀₀是墙壁漫反射米勒矩阵中的参数，表示墙壁总反射系数；h_jir表示反射信道增益。

由于光电探测器二5上的检偏器6与定位光源LED_i上的起偏器2保持夹角α＝90°，光电探测器二5不能接收直射信道光信号，只能接收反射信道的部分光信号，光电探测器二5接收的其光功率P_i2应为：

P_i2＝∫P_ji2dx_jdy_jdz_j (3)

其中，P_ji2表示光电探测器二5测量到的LED_i发出的且仅经过一次反射的线偏振的调制光信号的光功率，光功率P_ji2对应的线偏振的调制光信号自LED_i发出后仅一次反射且该次反射为经过第j个墙壁微元(x_j,y_j,z_j)实现的反射，计算公式如式(4)：

其中，M₁₁是墙壁漫反射米勒矩阵中的参数，表示墙壁反射光强的退偏振特性。

通过对墙壁的退偏振特性的实验研究，结果详见图5所示，deg表示角度。研究发现，墙壁漫反射的米勒矩阵参数比值M₁₁/M₀₀是墙壁微元对LED光信号(线偏振的调制光信号)的接收角φ₁和墙壁微元到光电探测器的辐射角φ₂的函数f(φ₁,φ₂)，可以表示为：

墙壁对偏振光的退偏振作用是个综合效果。由于仅当定位终端3处在房间的边缘位置时才可能出现φ₁和φ₂同时很大的情况，绝大多数位置的大部分反射光满足M₁₁/M₀₀较小且变化幅度小，因此在求解时将f(φ₁,φ₂)近似为常数进行简化，即f(φ₁,φ₂)≈C。将f(φ₁,φ₂)近似为常数，令f(φ₁,φ₂)＝C，C为常数，根据公式(1)-(5)，得到直射信道增益h_id:

在文献《基于可见光的室内三维定位算法研究》(南京师范大学硕士学位论文，2018)等大量现有研究结果表明，理论直射信道增益写为：

其中，A_R是光电探测器一4的光敏面积，d_i是LED_i与定位终端3的距离，β_i是LED_i到定位终端3的辐射角，θ_i是定位终端3对LED_i的接收角，G是定位终端3增益。

令公式(6)和公式(7)相等h_id＝h_id'，可以计算得到d_i，在定位终端3高度m_z已知的情况下，将d_i代入三边定位算法(8)计算定位终端3的二维坐标(m_x,m_y)，即二维定位，在定位终端3高度m_z未知的情况下，将h_id代入公式(9)求解三维坐标(m_x,m_y,m_z)，即三维定位，即得到定位终端3的位置信息(m_x,m_y,m_z)。

对于本实施方式的5个LED，在定位终端3高度m_z已知的情况下，将d_i代入公式(10)求解二维坐标(m_x,m_y)，在定位终端3高度m_z未知的情况下，根据公式(11)求解三维坐标(m_x,m_y,m_z)。

其中，

微处理器二8依据接收的数字信号的调制特性，确定LED_i的位置坐标(l_ix,l_iy,l_iz)及其对应的接收功率值P_i1和P_i2，然后根据公式(6)计算LED_i的直射信道增益h_id，再根据公式(7)计算LED_i与定位终端3的距离d_i，最后根据公式(8)计算定位终端3位置坐标(m_x,m_y)进行二维定位，或根据公式(9)计算定位终端3位置坐标(m_x,m_y,m_z)进行三维定位。

进一步地，本发明通过数值仿真给出了现有基于RSS的LED可见光室内定位方法和本发明所述一种基于反射退偏特性的可见光室内定位方法分别应用于二维和三维定位的情况。仿真中采用的房间参数为5m×5m×3m，定位光源LED_i的位置坐标(l_ix,l_iy,l_iz)分别设为(1,1,3)、(1,4,3)、(4,1,3)、(4,4,3)、(2.5,2.5,3)，功率P₀为1W，定位终端3光电探测器的光敏面积为2mm²，二维定位中定位终端3光电探测器高度设定为0m，三维定位中定位终端3光电探测器高度设定为0.5m。定位终端3增益G为2.55，墙壁反射系数ρ为0.66，米勒矩阵参数比值M₁₁/M₀₀近似常数C＝0.01。

图6和图7是现有基于RSS的LED可见光室内定位方法在m_z＝0m时的二维定位误差分布及其频数分布，其平均定位误差为0.25m，最大定位误差0.79m，定位误差中位数是0.23m，可见现有基于RSS的LED可见光室内二维定位方法受多径反射影响，定位精度较低。

图8和图9是本发明提供的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法在m_z＝0m时的二维定位误差分布及其频数分布，其平均定位误差为0.008m，最大定位误差0.054m，定位误差中位数是0.006m。相比于图6中现有基于RSS的LED可见光室内定位方法仿真结果，本发明所述定位方法平均定位误差降低96.9％，最大定位误差降低93.2％，表明该方法可以降低多径反射的影响，显著提高二维定位精度。

图10和图11是现有基于RSS的LED可见光室内定位方法在m_z＝0.5m时的三维定位误差分布及其频数分布，其平均定位误差为0.36m，最大定位误差0.71m，定位误差中位数是0.33m，导致现有基于RSS的LED可见光室内三维定位方法基本失效。

图12和图13是本发明提供的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位方法在m_z＝0.5m时的三维定位误差分布和定位误差频数分布，其平均定位误差为0.019m，最大定位误差0.065m，定位误差中位数是0.016m，可以满足室内定位的需求。相比于现有基于RSS的LED可见光室内定位方法，本发明所述定位方法平均定位误差降低94.6％，最大定位误差降低90.9％，表明该方法应用于三维定位也可以很好地提高其定位精度。

本发明所公开的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统和方法，能够明显减小多径反射对定位误差的影响，提高可见光室内二维和三维定位精度。

本发明所公开的基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法，依据偏振光经墙壁漫反射后的退偏特性，改进直射信道增益的计算方法，明显减小多径反射对定位误差的影响，提高二维和三维定位精度。

本发明所公开的基于反射退偏特性的可见光室内定位系统及方法，具有较强的扩展性。本方法主要是针对直射信道增益的计算改进，与其他定位优化算法的改进目标不同，因此可以联合应用其他定位优化算法，如差分修正法、拟牛顿法和粒子群优化算法等，进一步提高定位精度。

Claims (6)

1.一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统，其特征在于，包括LED定位光源和定位终端，所述LED定位光源包括若干LED、若干起偏器和连接LED的微控制器一，所述起偏器和LED一一对应设置，起偏器安装在LED上，微控制器一能够控制部分或全部LED依次发射调制光信号，LED发射的调制光信号通过其上的起偏器变为线偏振的调制光信号；定位终端包括光电探测器、检偏器、指向装置、处理模块和旋转装置，光电探测器包括光电探测器一和光电探测器二，检偏器安装在光电探测器二上，旋转装置能够转动检偏器，指向装置用于测量检偏器的方位角，通过指向装置、处理模块和旋转装置能够实现检偏器透射方向和起偏器透射方向的夹角α保持为90°；处理模块连接光电探测器一和光电探测器二，光电探测器一和光电探测器二均用于接收LED定位光源发出的线偏振的调制光信号得到探测结果并发送至处理模块，处理模块能够根据光电探测器一的探测结果和光电探测器二的探测结果进行处理和运算获得定位终端的位置信息；

所述光电探测器二能够接收LED定位光源发出且经过反射后照射到其上的线偏振的调制光信号；

所述定位终端的位置信息的算法为：

所述光电探测器一接收到的光功率P_i1为：

其中，P_i0表示LED_i光功率，h_id是由LED_i到定位终端光电探测器一的直射信道增益，LED_i表示LED定位光源的第i个LED，LED_i的坐标为(l_ix,l_iy,l_iz)，微控制器一控制依次发射调制光信号的LED总数为q，i∈[1,2,…,q]，P_ji1表示光电探测器一测量到的LED_i发出的且仅经过一次反射的线偏振的调制光信号的光功率，P_ji1对应的所述仅经过一次反射为经过第j个墙壁微元(x_j,y_j,z_j)反射，i、j和q均为正整数，P_ji1的计算公式为：

其中，M₀₀是墙壁漫反射米勒矩阵中的参数，表示墙壁总反射系数；h_jir表示反射信道增益；

光电探测器二接收的其光功率P_i2为：

P_i2＝∫P_ji2dx_jdy_jdz_j (3)

其中，P_ji2表示光电探测器二测量的LED_i发出的且仅经过一次反射的线偏振的调制光信号的光功率，P_ji2对应的所述仅过一次反射为经过第j个墙壁微元反射的光功率，P_ji2计算公式：

其中，M₁₁是墙壁漫反射米勒矩阵中的参数，表示墙壁反射光强的退偏振特性；

墙壁漫反射的米勒矩阵参数比值M₁₁/M₀₀是墙壁微元对线偏振的调制光信号的接收角φ₁和墙壁微元到光电探测器的辐射角φ₂的函数f(φ₁,φ₂)，表示为：

令f(φ₁,φ₂)＝C，C为常数，根据公式(1)-(5)，得到直射信道增益h_id:

理论直射信道增益为：

其中，A_R是光电探测器一的光敏面积，d_i是LED_i与定位终端的距离，β_i是LED_i到定位终端的辐射角，θ_i是定位终端对LED_i的接收角，G是定位终端增益；

令公式(6)和公式(7)相等，计算得到d_i；

在定位终端高度m_z已知时，将d_i代入公式(8)计算定位终端的二维坐标(m_x,m_y)；在定位终端高度m_z未知的情况下，将h_id代入公式(9)求解定位终端的三维坐标(m_x,m_y,m_z)；

其中，

2.如权利要求1所述的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统，其特征在于，微控制器一采用时分复用方式控制部分或全部LED依次发射调制光信号。

3.如权利要求1所述的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统，其特征在于，所述起偏器的偏振方向为0°。

4.如权利要求1所述的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统，其特征在于，所述处理模块包括ADC模块和微处理器二，所述指向装置采用电子罗盘，电子罗盘能够将检测到的检偏器的方位角发送给微处理器二，微处理器二能够根据接收到的检偏器的方位角发送旋转指令至旋转装置，旋转装置能够根据旋转指令控制检偏器旋转使得α保持为90°；光电探测器一和光电探测器二能够将接收的光信号转换为电信号发送至ADC模块，ADC模块能够将电信号转换为数字信号后发送至微处理器二，微处理器二能够根据光电探测器一和光电探测器二的数字信号进行处理和运算获得定位终端的位置信息。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：微控制器一采用时分复用方式控制LED依次发射调制光信号；处理模块循环读取指向装置检测的方位角，并根据方位角发送旋转指令至控制旋转装置，旋转装置根据旋转指令旋转检偏器，使得检偏器透射方向与起偏器透射方向夹角α＝90°，同时，光电探测器一和光电探测器二将接收的光信号转换为电信号后发送至处理模块，处理模块将电信号转换为数字信号，处理模块依据数字信号的调制特性进行处理和运算获得定位终端的位置信息。

6.如权利要求5所述的一种基于反射退偏特性的可见光室内定位系统的定位方法，其特征在于，进行所述微控制器一采用时分复用方式控制LED之前还包括初始条件设定的步骤，初始条件设定包括设定室内尺寸、LED发射功率、LED发射角、LED坐标、LED的调制信息、定位终端增益、光电探测器一有效面积、光电探测器二有效面积、室内墙壁反射率、室内墙壁反射退偏特性参数以及指向装置初始角。

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