Design of Dual Beam Automotive Laser Radar

차량용 듀얼 빔 레이저 레이더의 설계

  • 이성기 (전북대학교 영상공학과 컴퓨터비전 및 영상처리 연구실) ;
  • 이광재 (한려대학교 멀티미디어 정보통신공학과) ;
  • 유강수 (전북대학교 영상공학과 컴퓨터비전 및 영상처리 연구실) ;
  • 곽훈성 (전북대학교 영상공학과 컴퓨터비전 및 영상처리 연구실)
  • Published : 2005.11.01

Abstract

In this paper, we develop a dual beam automotive laser radar system which improve the defect of conventional unipolar one beam laser scheme. We introduce an SNR improving method using bipolar signal synthesizing scheme from two unipolar signals at the receiving unit via differential structure by allocating bipolar m-sequence into the two laser wavelengths, which have similar property like 2-D OOC, and investigate its performance. Simulation results show that the proposed dual beam scheme can have 3dB SNR improvement as compared with conventional unipolar signaling laser radar system. Also, we show the simple interference rejection scheme using differential structures. The proposed scheme have a merit to obtain additional 3dB SNR gain applied into the excellent results based on unipolar optical signal studied lately.

본 논문에서는 기존 단극성 원 빔(one beam) 레이저 방식의 단점을 개선한 차량용 듀얼 빔 레이저 레이더 시스템을 설계하였다. 양극성 m-시퀀스를 두 개의 레이저 파장에 할당함으로써 2차원 OOC(orthogonal optical codes)와 유사한 특성을 갖도록 하고 수신부에서 두 개의 단극성 신호를 차동구조를 이용하여 양극성 신호로 합성하는 방법을 이용한 SNR 개선 방안을 제시하고 이의 성능을 분석하였으며, 시뮬레이션 결과, 제안하는 듀얼 빔 방식이 기존 원 빔 단극성 신호방식의 레이저 레이더 시스템에 비해 3dB의 SNR 개선이 가능함을 확인하였다. 또한 차등구조를 이용한 간단한 간섭제거 기법을 제시하였다. 제안한 방식은 단극성 광 신호를 기반으로 제안된 최근의 우수한 연구 결과들에 적용함으로써 3dB의 SNR 이득을 추가로 확보할 수 있는 장점이 있다.

Keywords

References

  1. 박공만, 'CAR RADAR 기술발전 및 산업 동향', 전파 제104호, 1-2월호 2002
  2. 成田 義之, 津田 紀生 山田 諄, 'カオスレ-ザレ-ダを用いた衝突防止センサの硏究', 電氣學會論文誌 (C), 123(12), pp. 2079-2084, 2003
  3. Adam Rybaltowski, Allen Taflove, 'Superior signal-to-noise ratio of a new AA1 sequence for random-modulation continuous-wave li-dar', OPTICS LETTERS, 29(15), pp. 1709-1710, August 1, 2004 https://doi.org/10.1364/OL.29.001709
  4. F. R. K Chung, J. A. Salehi, V. K. Wei, 'Optical orthogonal codes: Design, analysis, and applications,' IEEE Trans. Information Theory, 35(3), May 1989
  5. Tung-Wah Frederick Chang, Edward H. Sargent, 'Optical CDMA using 2-d codes: The optimal single-user detector', IEEE Comm. Lett., 5(4), pp. 169-171, April 2001 https://doi.org/10.1109/4234.917103
  6. Raymond M. H. Yim, Jan Bajcsy, Lawrence R. Chen, 'A new family of 2-d wavelength-time codes for optical CDMA with differential detection', IEEE Photonics Tech. Lett., 15(1), pp. 165-167, Jan. 2003 https://doi.org/10.1109/LPT.2002.805760
  7. 최병철, 김용철, '다중차량의 자동 주행 시의 레이더 상호간섭 억제', 한국통신학회논문지, 25(IB), pp. 62-70, 2000