Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

The Performance Analysis of DS-UWB Systems with Multiband Rake Receiver

멀티밴드 레이크 수신기를 적용한 DS-UWB 시스템의 성능분석

  • Choi Yun-Sung (School of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Kim Su-Nam (School of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Kang Dong-Wook (School of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Kim Ki-Doo (School of Electrical Engineering, Kookmin University)
  • 최윤성 (국민대학교 전자정보통신공학부) ;
  • 김수남 (국민대학교 전자정보통신공학부) ;
  • 강동욱 (국민대학교 전자정보통신공학부) ;
  • 김기두 (국민대학교 전자정보통신공학부)
  • Published : 2004.12.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In the paper, system is combined multiband system with DS-UWB techniques with properties including low peak-to-average power ratio, robustness to multiuser interference and excellent security. Because each sub-band is not satisfied with coherence bandwidth, rake receiver in each sub-band is applied to the Proposed system receiver. Output of rake receiver is combined by using Maximal Ratio combining technology. In this paper we mathematically analyse the BER of the DS-UWB system with singleband and multiband systems in the narrow interference channel condition and multi user interference channel condition, the simulation results show that proposed scheme is getting robuster with increasing of the number of subbands.

본 논문에서는 우수한 잡음 방지 성능과 다른 사용자 간섭에 강건하며, 보안성이 우수한 특징을 갖는 DS-UWB(Direct Sequence-UWB) 방식에 멀티밴드 방식을 적용하였다. 제안된 시스템의 각 서브밴드는 코히어런스 대역폭을 만족하지 못하기 때문에 각 서브밴드에서 레이크 수신기가 사용되었으며 레이크 수신기의 출력은 MRC(Maximum Ratio Combining) 기법을 사용하여 결합하였다. 제안된 시스템은 타 시스템과의 원활한 공존이 가능하며 PBI(Partial Band Interference)에 우수한 성능을 나타낸다. 또한 초광대역 안테나의 부담이 줄게 되며 평균전력 대비 첨두치(peak to average power) 값이 작다는 장점이 있다. 본 논문에서는 AWGN(Additive White Gaussian Noise), 다른 사용자 간섭 및 협대역 잡음이 존재하는 채널에서 멀티밴드 시스템을 적용한 DS-UWB 의 BER 을 수학적으로 분석하였으며, 수신단에서 서브밴드 수가 증가함에 따라 성능이 개선됨을 시뮬레이션을 통하여 입증하였다.

Keywords

References

  1. M. Benedetto and G. Giancola, Understanding Ultra Wide Band Radio Fundametals, Prentice Hall PTR, 2004
  2. 이성수, 조상인, 'UWB 네트워킹 기술과 표준화,' 한국통신학회지, Vol. 20, No. 2, pp. 184-192, 2003년 2월
  3. 이준행, 김수남, 김기두, '멀티밴드 방식을 적용한 MIMO-UWB 시스템의 성능 개선,' 한국통신학회논문지, 2004년 9월
  4. Fang Zhu, Zhiqiang Wu, and Carl. R. Nassar, 'Generalized fading channel modeling with application to UWB,' Ultra Wideband System and Technologies, 2002, Digest of Papers, 2002 IEEE Conference, 21-23 May 2002 https://doi.org/10.1109/UWBST.2002.1006309
  5. John G. Proakis, Digital Communications, McGRAW-HlLL, 2001
  6. Foerster R. Jeffrey, 'The Performance of A Direct-Sequence Spread Ultra-Wideband System in the presence of multipath, narrowband interference, and multiuser interference,' Ultra Wideband System and Technologies, 2002, Digest of Papers, 2002 IEEE Conference, 21-23 May 2002 https://doi.org/10.1109/UWBST.2002.1006325
  7. Shiro Kondo and Laurence B. Milstein, 'Performance of Multicarrier DS-CDMA Systems,' IEEE Transaction on Communications, Vol. 44, No. 2, pp. 238-246, Feb. 1996 https://doi.org/10.1109/26.486616
  8. Douglas Neal Rowitch, 'Convolutional and Turbo Coded Multicarrier Direct sequence CDMA, and Applications of Turbo Codes to Hybrid ARQ Communication Systems,' PhD. dissertation, UCSD, 1998