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Walsh code를 이용한 Manchester code 기반 가시광 통신 실내 위치인식에 대한 연구
A study on indoor visible light communication localization based on manchester code using walsh code 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.39 no.9, 2015년, pp.959 - 966  

김원열 (Department of Electrical and Electronics Engineering, Korea Maritime and Ocean University) ,  박상국 (Division of Steel-IT Engineering, Uiduk University) ,  조웅호 (Digital Electronics and Information, Daegu Technical University) ,  노덕수 (Department of Electronics Engineering, Kyungil University) ,  서동환 (Division of Electronics and Electrical Information Engineering, Korea Maritime and Ocean University)

초록
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본 논문에서는 Walsh code를 이용하여 중첩된 Light emitting diode(LED) 송신신호들을 수신부에서 각각의 LED 송신신호로 식별하고 조명의 깜박임 현상을 제거할 수 있는 Manchester code 기반 가시광 통신 실내 위치인식 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 고정된 LED 광원의 위치정보들과 수신부에서 그들로부터 수신된 신호들을 람버시안 방사 특성과 삼변 측량법을 이용하여 수신부의 상대적인 위치를 추정할 수 있다. 제안한 논문의 타당성을 검증하기 위하여 16개의 LED 조명을 설치한 $6{\times}6{\times}1.5m^3$의 실내 공간에서 모의실험을 수행하였다. 그 결과, 중첩된 송신신호들은 수신부에서 분리가 가능하고 측위 오차는 최대 0.2977 m, 평균 오차 0.0536 m로 정밀한 위치 인식이 가능하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose an indoor visible light communication(VLC) localization using Walsh code which can identify overlapped signals transmitted from the different LED sources as each of orthogonal signal at a receiver and using Manchester code which can eliminate the flicker of LED light and ma...

주제어

#가시광 통신   #실내 위치인식   #삼변 측량법  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 Walsh code를 이용하여 중첩된 Light emitting diode(LED) 송신신호들을 수신부에서 각각의 LED 송신신호로 식별하고 조명의 깜박임 현상을 제거할 수 있는 Manchester code 기반 가시광 통신 실내 위치인식 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 고정된 LED 광원의 위치정보들과 수신부에서 그들로부터 수신된 신호들을 람버시안방사 특성과 삼변 측량법을 이용하여 수신부의 상대적인 위치를 추정할 수 있었다.
  • 본 논문에서는 개별 신호 구분이 가능한 Walsh code를 이용한 조명들의 밝기를 일정하게 유지 시켜주는 Manchester code 기반 가시광 통신 실내위치 인식 시스템의 송신신호생성방법과 수신신호의 복원 방법에 대해 제안한다.
  • 이러한 문제점들을 보완하기 위하여 본 논문에서는 Walsh code를 이용하여 중첩된 Light emitting diode(LED) 송신신호들을 수신부에서 각각의 LED 송신신호로 식별하고 조명의 깜박임 현상을 제거할 수 있는 Manchester code 기반 가시광 통신 실내 위치인식 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 고정된 LED 광원의 위치정보들과 수신부에서 그들로부터 수신된 신호들을 람버시안 방사 특성과 삼변측량법을 이용하여 수신부의 상대적인 위치를 추정할 수 있다.

가설 설정

  • 각각의 LED 조명의 위치는 미리 알고 있다고 가정하고, 아래 왼쪽에서 오른쪽으로 LED-ID가 부여되며, ID는 “Hadamard matrix”에 의해 생성된 16 × 16 행렬에서 (0, 1)로 부호화 된 W0,W1,W2,…,W15 이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
실외 위치측위를 위하여 어떤 기술이 연구되고 있는가? 실외 위치측위는 위성기반 항법 장치인 GPS(Global Positioning System) 또는 이동통신 기지국 등을 이용하여 연구가 되어 왔다. 그러나 실내 위치 측위는 고층건물 및 시설물들이 위성 신호에 영향을 주게 되고 오차범위가 커지게 되어 새로운 기술 개발 및 연구가 필요하다.
근거리 무선 통신 기술을 이용한 실내 측위 방법이 가지고 있는 보안성, 다른 전자파들의 간섭으로 인한 오차 및 주파수 용량의 한계 등의 문제를 해결하기 위하여 최근 각광받는 기술은 무엇인가? 이를 보완하기 위하여 LED 조명을 이용한 가시광 통신기반 실내 위치인식 기술이 새로운 해결책으로 각광 받고 있다[24]-[28]. 가시광 통신기반 실내 위치인식 기술은 가시광 대역의 주파수를 사용하기 때문에 큰 용량을 가지고 있으며, 벽이나 외부의 물체에 인한 물리적인 보완이 가능하며, 실내 공간에서 외부 신호와 차단되어 방과 방의 사이, 층간 구분에 있어 적합하다.
실내 측위에 사용되는 기술은 무엇인가? 실내 측위에 사용되는 기술은 RFID[11], UWB(Ultra-wide band)[12], CSS(Chirp Spread Spectrum), Bluetooth[13], WLAN (Wireless Local Area Network)[14]와 같은 근거리 무선 통신 인프라를 이용한 방법이 있다[15]-[23]. 이러한 근거리 무선 통신 기술을 이용한 측위 방법은 보안성, 다른 전자파들의 간섭으로 인한 오차 및 주파수 용량의 한계 등 문제점이 있다.
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참고문헌 (37)

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