(2)室内准确定位

　　在机器人及无人机(UVA)控制系统等很多应用中都需要精确定位。如何在保证系统复杂度不高的前提下获得高的定位精度是人们研究的热点。获取目标位置方法有很多，如测量信号到达角度(AOA)、到达时间(TOA)、到达时差(TDoA)以及接收到信号强度(RSS)等。有一种无需同步的基于RRS室内定位系统。测试结果表明在5.9cm内以95%的准确率实现精确定位。还有一种基于接收到信号强度/时分复用模式(RSS/TDM)的比特填充法的室内定位系统。比特填充法可不受各种光信号干扰实现瞬时信号强度的测量。在该系统中16个相互间距为40cm的LED灯组成正方形阵列固定在天花板上，VLC接收器安装在距离天花板170cm的机器人上。测试结果表明机器人在低于3cm的误差内，成功实现了5个目标点规划路径的自主导航。

　　图像传感器除了可同时实现图像捕获和数据接收之外，由于外界干扰光源聚焦像素和VLC理想信号聚焦像素有所区别，所以比光电二极管作为接收器具有更好的抗干扰能力。图像传感器在VLC中进行准确定位的应用越来越受到人们重视。无线个人区域网(WPAN)的IEEE标准化组织P802.15工作组已经在考虑如何将定位融入到相机通信标准中。

　　关于图像传感器几种应用研究。下图(a)显示屏上显示了接收端对图像及位置信息的同时获取。(b)是图像传感器在机器人上的应用。两个固定在机器人上的图像传感器通过LED发送的信息检测机器人位置。其中一个图像传感器捕获入射光方向，另外一个图像传感器连续捕获高速帧图像并解析可见光传来的数据。测试结果显示机器人能够在厘米范围内实现精确定位。(c)是利用图像捕获和可见光通信来实现50m远外水箱准确定位，定位精度达到毫米级。

　　智能交通系统(ITS)通过及时获取并传输有关交通状况等方面的信息来减少交通事故、交通堵塞以及燃油消耗。图像处理可用来帮助驾驶员进行交通灯识别、障碍物检测、车辆和车辆以及车辆和道路设施之间信息的捕获，是ITS的一个关键技术。高速数据图像传感器结合VLC在ITS上具有广阔应用前景。文献记录了运用LED光以及安装在汽车上的具有1000frame/s帧速和1024pixel×1024pixel分辨力的摄像机进行路边装置与车辆之间的通信。实车测试验证了该系统能在车辆以30km/h的速度下，在35m范围内实现来自256个LEDs阵列组成光源传输来的数据的准确接收。

　　目前，在VLC中运用高速图像传感器存在一些技术问题需要解决：如安装设施价格昂贵，需要复杂的实时图像处理技术，摄像机帧速率低于发光二极管的反应速度从而限制了通信速度等。文献报道了最新研发的光通信图像传感器(OCI)在无线光通信(OWC)系统中的应用。运用互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感技术最新开发的OCI具有两个特点：用于高速信号接收的通信像素(CPx)以及用于快速和精确LED检测的1bit标志图像输出功能。该OWC系统被誉为当前世界上第一个仅有16.6ms延迟、20Mb/s传输速率的像素传输通信系统。

　　3、VLC高速数据传输

　　大数据量如高清(HD)视频流传输、高速信息流下载及高速数据备份等信息获取成为当代生活中不可或缺的部分。可见光可以运用发散角度很小的光柱进行数据传输，而其路径传输损耗较低的特点使高速带宽

　　的安全数据流下载和传输成为可能。如下图所示，欧洲OMEGA工程开发了一种具有100Mb/s的4个高清数据流的VLC数据传输。运用正交频分多路复用(OFDM)技术，通过16个LED光源向10m2面积范围内的光电二极管探测器上进行数据传输。

　　通过在VLC接收器和发送器之间增添聚焦透镜来实现5m×5m×3m室内视频和音频高质量广播传输的演示系统：和视距(LOS)链路相比，Nd-LOS链路具有网络节点可移动性好、跟踪性强等特点，但其链路损耗导致传输速率不高。针对这一问题开展研究，实现了在2m范围、400Mb/s传输速率以及误码率RBE<10-8的典型室内双向光无线通信系统研究(可见光LED作为下行链发送光源，IR是上行链路数据发送光源)。RGBLEDs采用波分多路复用技术(WDM)可以获得更高的数据传输速率。文献记录了第一个基于波分复用/离散多音调(WDM/DMT)调制技术的VLC系统，实现了对单个白光RGB-LED进行调制并获得803Mb/s速率的数据通信。