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Simultaneous Visible Light Communication and Ranging Using High-Speed Stereo Cameras Based on Bicubic Interpolation Considering Multi-Level Pulse-Width Modulation 다단계 펄스 폭 변조를 고려한 바이큐빅 보간법 기반의 고속 스테레오 카메라를 이용한 동시 가시광선 통신 및 범위 측정 원문보기 KCI 원문보기 인용

Ruiyi HUANG, Masayuki KINOSHITA, Takaya YAMAZATO, Hiraku OKADA, Koji KAMAKURA, Shintaro ARAI, Tomohiro YENDO, Toshiaki FUJII

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요약 :

가시광선 통신(VLC)과 가시광선 거리 측정은 지능형 교통 시스템(ITS)에 적용 가능한 기술입니다. 그들은 데이터 전송과 거리 추정을 위해 도로의 모든 고유한 발광 다이오드(LED)를 사용합니다. 동시 VLC 및 범위 지정을 적용하여 두 가지 모두의 성능을 향상시킬 수 있습니다. VLC 데이터 전송과 범위 추정을 동시에 수행하려면 빠른 데이터 속도와 높은 정확도의 거리 측정이 필요합니다. 우리는 데이터 속도를 높이기 위해 펄스폭 변조(PWM)라는 신호 변조 방식을 사용합니다. 그러나 VLC 데이터 전송에 PWM을 사용하는 경우 LED 송신기의 이미지는 다양한 휘도 수준에서 캡처되고 쉽게 포화되며 LED 포화로 인해 범위 추정이 부정확해집니다. 본 논문에서는 PWM을 이용한 ITS용 새로운 동시 가시광 통신 및 거리 측정 시스템을 구축한다. 여기서는 LED 포화 문제를 분석하고 쌍삼차 보간법을 적용하여 LED 포화 문제를 해결함으로써 통신 및 거리 측정 성능을 향상시킵니다. 스테레오 카메라를 이용하여 동시 통신 및 레인징이 가능합니다. 통신은 MRC(최대비 결합)를 사용하여 실현되는 반면, 범위 지정은 POC(위상 전용 상관) 및 sinc 함수 근사를 사용하여 달성됩니다. 또한 현장 실험을 통해 제안한 시스템의 성능을 측정하였다. 결과는 통신 거리 55m까지 오류 없는 성능을 달성할 수 있으며, 범위 추정 오류는 0.5m 내에서 60m 미만임을 보여줍니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E106-A No.7 pp.990-997
발행일
2023/07/01
공개일
2022/12/26
온라인 ISSN
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.2022EAP1078
원고의 종류
PAPER
범주
의사소통 이론과 신호

작성자

Ruiyi HUANG
  Nagoya University
Masayuki KINOSHITA
  Chiba Institute of Technology
Takaya YAMAZATO
  Nagoya University
Hiraku OKADA
  Nagoya University
Koji KAMAKURA
  Chiba Institute of Technology
Shintaro ARAI
  Okayama University of Science
Tomohiro YENDO
  Nagaoka University of Technology
Toshiaki FUJII
  Nagoya University

키워드