Characteristics of Impulse Radios for Mu1tipath Channels

다중 경로 채널에서 임펄스 라디오의 특징

Recently, the use of wireless communication systems has been rapidly increasing, which results in a difficult problem in efficient control of limited frequency resources. As a way of solving this problem, the ultra wideband time hopping impulse radio system attracts much attention. The impulse radio system communicates pulse position modulated data using Gaussian monocycle pulses of very short duration less than 1 nsec. Thus the transmitted signal has very low power spectral density and ultra wide bandwidth from near D.C. to a few GHz. It is blown that it hardly interferes with the existing communication systems because of its very low power spectral density. The purpose of this paper is to characterize multipath propagation of the impulse radio signal and to evaluate the performance of the correlator-based receiver for the multipath environments. In this paper, we consider the deterministic two-path model and the statistical indoor multipath model of Saleh and Valenzuela. For the two-path model the output of the correlator with the ideal reference waveform varies according to the relative difference between the indirect path delay and the time interval of PPM, and to the indirect path gains. In addition, the characteristics of bit error rates is measured for the two models through computer simulation. The simulation results indicate that the performance of the impulse radio system depends both on the relative difference between the indirect path delay and the time interval of PPM, and on the indirect path gains. Furthermore, it is observed that the reference signal designed for the AWGN channel can not be applied to the multipath channels.

최근 들어 무선 통신 시스템의 급격한 증가로 인해, 한정된 주파수 자원의 효과적인 배분이 큰 문제로 대두되고 있으며, 이의 근본적인 해결 방안으로서, 초광대역 시간도약 임펄스 라디오 시스템이 많은 관심을 모으고 있다. 임펄스 라디오 시스템은 PPM 변조된 데이터를 1 nsec 이하의 매우 짧은 펄스폭을 갖는 가우시안 모노사이클 펄스를 사용하여 전송한다. 따라서 전송 신호는 매우 낮은 전력의 수 GHz에 이르는 초광대역 스펙트럼을 갖게 되며, 기존의 통신 시스템에 거의 간섭을 미치지 않는 것으로 알려져 있다. 본 논문의 목적은 임펄스 라디오 신호의 다중 경로 전파 특성을 파악하고 다중 경로 환경에서 상관기를 사용하는 수신기의 성능을 평가하는데 있다. 이러한 목적을 위하여 본 논문에서는 결정론적인 2-path 모델과 Saleh와 Valenzuela의 통계적 실내 다중 경로 모델을 고려하였다. 2-path 모델에 대하여 이상적인 기준 파형을 사용하는 상관기의 출력이 간접 경로의 지연 시간과 PPM 이진 데이터의 시간 지연의 상대적 차와 간접 경로의 경로 이득에 의존함을 보이고 모의 실험을 통하여 두 모델에 대한 임펄스 라디오의 비트 오율 특성을 관측하였다. 모의 실험 결과에 의하면 임펄스 라디오의 성능은 간접 경로의 지연 시간과 PPM 이진 데이터의 시간 지연의 상대적 차에 따라서 변하는 것이 관측되었다. 또한 기존의 AWGN (additive white Gaussian noise) 채널 환경에서 사용되는 기준 파형을 다중 경로 채널에서 적용할 수 없음을 관측하였다.