The Signal Acquisition Algorithm for Ultra Wide-band Communication Systems

UWB 통신시스템에서 동기 획득 알고리즘

Due to the extremely short pulse in the Ultra-Wideband (UWB) technology, the accurate synchronization acquisition method is very important for both high data-rate WPAN and low data-rate WPAN. In this paper, we propose the synchronization acquisition algorithm based on two-step signal search method to acquire the synchronization in the UWB multi-path channel. At the first step, the search window is divided by two and the window that has higher power is chosen as a next search window. This operation is repeated until the measure power of the search window is smaller than the threshold value. At the second step, we employ Linear Search algorithm to the search window obtained at the first step for fine search. The proposed algorithm is proved that the synchronization acquisition is faster than the parallel search algorithm and it shows good performance in environment of the SNR extreme changes by the simulation.

UWB(Ultra Wide-Band)통신 기술은 매우 짧은 펄스를 사용하기에 정밀한 동기 획득 제어가 필요하다. 고속 W-PAN 응용이나 저속 무선측위 응용 모두를 위해 정확한 UWB 신호의 동기 획득(Signal Acquisition)은 매우 중요하다. 본 논문에서는 UWB 다중경로 채널 환경에서 동기 획득을 위해 두 단계 신호 탐색기법을 이용하여 동기 획득 알고리즘을 제안한다. 첫 번째 단계는 수신된 신호전체 시간을 두고 탐색 구간을 절반으로 나눠 각각 나눠진 창의 전력 값의 합을 비교하여 더 큰 전력 값을 가지는 구간을 다음 탐색 창으로 잡는다. 이러한 과정을 반복하여 다음 탐색 창을 구한다. 비교된 값이 임계값을 넘을 때까지 탐색을 반복한다. 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서의 구해진 탐색 창을 Fine Search 하기 위하여 Linear 탐색 알고리즘을 적용하여 검색한다. 이 제안 알고리즘을 UWB 다중경로 채널 환경에서 모의실험 결과 병렬 탐색 알고리즘에 비해 고속 동기 획득이 가능하고 SNR의 변화가 심한 환경에 적합한 특성을 확인하였다.