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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이성주
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 세종대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수63
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드론이나 자동차와 같은 자율주행 이동체의 기술이 발달함에 따라 주변을 감지해야 할 센서에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 자율주행을 위한 센서 중 현재 광범위하게 사용되고 있는 RADAR 시스템은 저전력으로 사용이 가능하며, 비나 눈이 오거나, 안개가 짙게 깔려있을 때와 같은 기상 조건에서도 카메라나 LiDAR보다 오류가 적다는 장점을 가지고 있다.
우리나라에서는 2001년 4월 전파법 제 9조의 규정에 의거하여, 차량용 레이더 주파수로 76~77GHz의 주파수 대역을 가져야 한다. 해당 주파수 대역에서 1GHz의 대역폭을 가지고 성능을 만족하는 레이더는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) Radar이다. 자율주행의 상황에서 예기치 못한 돌발상황을 더 확실하게 확인하기 위해 더욱더 세밀하게 탐지를 해야한다. 하지만 세밀하게 탐지를 하기 위해서 다시 말해 거리 해상도가 높아지기 위해서 사용 대역폭이 넒어져야 하며 이는 고성능의 FMCW RADAR가 필요하다. 이러한 고성능의 FMCW RADAR는 당연히 고가이며, 에너지 사용량이 높다는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 저성능의 FMCW RADAR의 DATA를 사용하여 3 Point의 Moving Window를 사용해 신호의 유사도를 확인하고 이를 이용하여 신호를 2배의 Point인 512 Point로 확장한다. 이를 이용하여 FFT 모듈을 통해 객체의 측정 거리를 확인하였으며, 1m의 거리 해상도를 가진 RADAR를 이용하여, 0.5m 간격으로 비트 주파수를 발생시켜 거리를 복원한 결과 기존대비 0.5m의 RMSE 성능을 확인하였습니다. Matlab 시뮬레이션을 통해 성능검증을 진행하였으며, 기존 RADAR와 알고리즘을 통해 성능이 개선된 RADAR의 FFT 출력결과를 확인하고 이를 비교한다.
우리나라에서는 2001년 4월 전파법 제 9조의 규정에 의거하여, 차량용 레이더 주파수로 76~77GHz의 주파수 대역을 가져야 한다. 해당 주파수 대역에서 1GHz의 대역폭을 가지고 성능을 만족하는 레이더는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) Radar이다. 자율주행의 상황에서 예기치 못한 돌발상황을 더 확실하게 확인하기 위해 더욱더 세밀하게 탐지를 해야한다. 하지만 세밀하게 탐지를 하기 위해서 다시 말해 거리 해상도가 높아지기 위해서 사용 대역폭이 넒어져야 하며 이는 고성능의 FMCW RADAR가 필요하다. 이러한 고성능의 FMCW RADAR는 당연히 고가이며, 에너지 사용량이 높다는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 저성능의 FMCW RADAR의 DATA를 사용하여 3 Point의 Moving Window를 사용해 신호의 유사도를 확인하고 이를 이용하여 신호를 2배의 Point인 512 Point로 확장한다. 이를 이용하여 FFT 모듈을 통해 객체의 측정 거리를 확인하였으며, 1m의 거리 해상도를 가진 RADAR를 이용하여, 0.5m 간격으로 비트 주파수를 발생시켜 거리를 복원한 결과 기존대비 0.5m의 RMSE 성능을 확인하였습니다. Matlab 시뮬레이션을 통해 성능검증을 진행하였으며, 기존 RADAR와 알고리즘을 통해 성능이 개선된 RADAR의 FFT 출력결과를 확인하고 이를 비교한다.
목차
List of Figures …………………………………………………………………… iiiList of Abbreviations …………………………………………………………… ivChapter Ⅰ. Introduction ………………………………………………………… 1Chapter Ⅱ. The description of FMCW RADAR ……………………………… 2Chapter Ⅲ. Proposed Algorithm about Moving window to improved range resolution …………………………………………………………………………… 5Chapter Ⅳ. Experiment …………………………………………………………… 7Chapter Ⅴ. Conclusion …………………………………………………………… 11Reference …………………………………………………………………………… 12Appendix Ⅰ - List of Papers ………………………………………………… Ⅰ[A] FMCW RADAR range resolution improvement method using moving window ……………………………………………………………………… Ⅱ[B] RADAR and LiDAR sensor fusion and techniques for improving performance ………………………………………………………………… ⅦAppendix Ⅱ - List of Patents ………………………………………………… ⅰ[A] Method for increasing range resolution using existing radar information ………………………………………………………………………………… ⅱ[B] A method for generating virtual radar components and improving range resolution through FMCW radar ………………………………………… ?국문초록
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