武汉大学室内光定位方案：基于指纹的数字示波器设计

"武汉大学提出的基于指纹的室内可见光定位方法，结合了数字示波器、FPGA技术以及作品解析，旨在实现高精度的室内定位。该方案选用MAX118作为A/D转换器，具备1MS/s的采样速率和0~5V的输入电压范围。同时，方案对垂直灵敏度进行了详细设定，包括2mV/div、0.1V/div和1V/div三档，前级增益分别对应312.5、6.25和0.625倍。" 在《数字示波器》作品解析中，设计者详细阐述了构建一台实时数字示波器的过程，该示波器需具备实时采样和等效采样两种方式。具体要求包括： 1. A/D转换器的最高采样速率不超过1MSa/s，并要求配备独立的取样保持电路。 2. 显示部分可以使用通用示波器或者液晶显示器，提供不同的显示选项。 3. 设备需要能够处理10Hz到10MHz的频率范围，实时采样速率不超过1MSa/s，而等效采样速率至少达到200MSa/s。 4. 垂直分辨率要求为8bits，包含1V/div、0.1V/div和2mV/div三档灵敏度，确保电压测量误差不超过5%。在2mV/div档位，输入短路时输出噪声的峰-峰值需小于2mV。 5. 扫描速度设置为20ms/div、2μs/div和100ns/div三档，波形周期测量误差不能超过5%，水平显示分辨率至少为20点/div。 数字示波器的核心技术指标包括采样速率和频带宽度。采样速率决定了示波器能够捕捉信号的最快变化，必须满足奈奎斯特定理，即至少为输入信号最高频率分量的两倍。而频带宽度则定义了示波器能准确显示信号的频率范围，它直接影响到示波器对不同频率信号的响应能力。 在设计过程中，示波器的垂直灵敏度和扫描速度也是关键参数。垂直灵敏度的不同档位允许用户观察不同幅度的信号，而扫描速度则决定了波形在时间轴上的显示密度，影响了波形周期的测量精度。 该武汉大学方案将这些技术指标融入到基于指纹的室内可见光定位系统中，利用光信号的变化来确定位置，结合数字示波器的高精度采样和处理能力，有望实现更为精确的室内定位服务。通过FPGA的灵活编程，可以实现复杂的信号处理算法，以提高定位的准确性和实时性。