Beam Tracking Method Based on KLT Tracker in Free Space Optical Communication

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Authors: 김종민, Ki‐Hong Park, Young‐Chai Ko, Mohamed‐Slim Alouini
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Abstract

본 논문에서는 무선 광통신(FSO, free space optics) 시스템에서 송수신기 간 빔 정렬 오차를 보정하기 위한 카메라 기반의 보정 기법을 제안한다. 제안된 시스템은 카메라 영상을 기반으로 컴퓨터 비전에서 널리 사용되는 KLT(Kanade-Lucas Tomasi) 추적기를 활용하여 수신기의 상대 위치를 추정한다. 이를 바탕으로 2축 짐벌의 동작을 제어하여 실시간으로 빔 정렬을 수행한다. 이상적인 모터 제어 상황에서의 실험 결과, 제안하는 기법은 빔 정렬 오차를 최대 80% 이상의 감소시킬 수 있었으며, 신호 대 잡음비 마진은 약 1.47 dB 수준으로 안정적으로 유지할 수 있었다. 또한, 영상 처리와 모터 제어에 일정 수준의 지연이 존재하더라도, 빔 정렬 오차의 시간 상관성이 카메라의 프레임 속도보다 느린 경우에는 제안된 보정 기법이 여전히 효과적으로 작동함을 실험적으로 검증하였다. 본 연구 결과는 고가의 전문 장비 없이도 카메라만으로 기존 CP(coarse pointing) 대비 향상된 정밀도를 보이는 저비용의 무선 광통신 시스템의 구현 가능성을 제안한다.

Fields of Study & Subjects

Optical Wireless Communication Technologies Advanced Control and Stabilization in Aerospace Systems Semiconductor Lasers and Optical Devices

Publication details

Journal / source
한국통신학회논문지
Volume
51
Issue
1
Pages
93–101
Publication date
29 January 2026
Language
EN