Sinais modulados em frequência para LIDAR

Abstract

Um dos principais focos da indústria automóvel é a condução autónoma. Para tal é necessário um sistema que consiga detetar todos os constituintes do meio envolvente do automóvel, tal como a distância ou velocidade de outros veículos. Começou a utilizar-se então sistemas LIDAR (Light Detection and Ranging), que transmitindo radiação luminosa permite criar uma representação 3D do meio com precisão. A presente dissertação foi realizada com o intuito de determinar a viabilidade de um sistema LIDAR com modulação em frequência, cuja implementação fosse a mais simples possível e de baixo custo. Para tal considera-se um laser simples e deteção direta. O laser é modulado por um sinal RF cuja frequência varia linearmente num período constante. O principal objetivo consiste em estimar a distância entre o automóvel e o alvo. Um simulador foi implementado em MATLAB para estudar a influência dos vários parâmetros do LIDAR na localização de alvos com precisão e em diferentes cenários.

Automotive industry is currently focusing on autonomous driving. This requires a system that is able to detect all the surrounding constituents of the car, such as the distance or speed of other vehicles. This has led to the use of LIDAR (Light Detection and Ranging), wich allows an accurate 3D representation of the environment by transmiting light radiation The present dissertation has been carried out with the purpose of determining the feasibility of using a frequency-modulated continuous-wave LIDAR, whose implementation is as simple as possible and at a reduced cost. Thus a simple laser and direct detection are considered. The laser is modulated by a RF signal whose frequency varies linearly in a constant period. The main objective is to estimate the distance between the car and the target. A simulator was implemented in MATLAB to study the influence of the various LIDAR parameters on the target location accuracy in different scenarios.