Study of a communication and localization system based on visible light

Visible light communication (VLC) is an emerging technology capable of supporting a high transmission rate for indoor communications using existing lighting infrastructure. Paired with VLC, Visible light localisation (VLL) is used for high-accuracy indoor position estimation. One big problem of VLL is that it is very sensitive to random tilting of the receiver, which narrows the real-world applications. The paper "An Advanced Integrated Visible Light Communication and Localization System" has proposed a visible light-based communication and localisation (VLCL) system, which is robust against random tilting of the receiver and capable of adapting the transmission modulation and power allocation based on the localisation accuracy and communication requirements. This thesis aims to study and comprehend the VLCL system proposed in the paper and describe in more depth its functioning. The focus will be primarily on the advanced differential phase difference of arrival (A-DPDOA) localisation design and the adaptive transmission modulation.

La comunicazione basata su luce visibile è una tecnologia emergente capace di supportare la trasmissione di dati ad alta velocità per comunicazioni in ambienti chiusi; il tutto utilizzando infrastrutture per l’illuminazione già presenti. Spesso annessa alla precedente, la localizzazione basata su luce visibile viene usata per stimare la posizione in ambienti chiusi. Un grosso problema della localizzazione basata su luce visibile è il fatto che è molto sensibile ad eventuali inclinazioni del ricevitore, il che ne riduce le possibili applicazioni. L’articolo "An Advanced Integrated Visible Light Communication and Localization System" ha proposto un sistema di comunicazione e localizzazione basato su luce visibile, il quale è resistente ad eventuali inclinazioni del ricevitore ed in grado di adattare la modulazione di trasmissione in base ai requisiti di comunicazione ed all’accuratezza nella localizzazione. Lo scopo di questa tesi è lo studio e la comprensione del sistema di comunicazione e localizzazione basato su luce visibile proposto nell’articolo, con una spiegazione a livello più approfondito del suo funzionamento. L’attenzione sarà rivolta principalmente al modello di localizzazione basato sulla differenza di fase all’arrivo differenziale avanzata e alla modulazione di trasmissione adattiva.