The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

A Study on Efficient UWB Positioning Error Compensation Technique

효율적인 UWB 무선 측위 오차 보상 기법에 관한 연구

  • 박재욱 (숭실대학교 정보통신전자공학부 통신 및 신호처리연구실) ;
  • 배승천 (숭실대학교 정보통신전자공학부 통신 및 신호처리연구실) ;
  • 이순우 (한국전기연구원) ;
  • 강지명 (한국전기연구원) ;
  • 이원철 (숭실대학교 정보통신전자공학부 통신 및 신호처리연구실)
  • Published : 2009.10.31
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Abstract

To alleviate positioning error using wireless ultra-wideband (UWB) is primary concern, and it has been studied how to reduce the positioning error effectively. Thanks to many repeated transmissions of UWB signals, we can have a variety of selections to point out the most precise positioning result. Towards this, scanning method has been preferred to be used due to its simplicity. This exhaustive method firstly fixes the candidate position, and calculates the sum of distances from observed positions. However, it has tremendous number of computations, and the complexity is more serious if the size of two-dimensional range is the larger. To mitigate the large number of computations, this paper proposes the technique employing genetic algorithm and block windowing. To exploit its superiority, simulations will be conducted to show the reduction of complexity, and the efficiency on positioning capability.

UWB (Ultra Wide Band) 무선 측위에서 정화한 위치 정보를 추정하기 위해서는 무선 측위 과정에서 발생하는 오차를 보상하기 위한 알고리즘이 반드시 필요하다. 이러한 무선 측위 오차를 보상하고 정확한 위치 정보 추정이 가능한 Scanning 기법은 동일한 태그 위치에 대한 무선 측위를 반복하여 얻을 수 있는 위치 정보 후보군의 무게중심 점을 찾는 기법으로 처리 구조가 비교적 간단하고 정확한 위치 정보를 추정할 수 있는 장점이 있지만, 측위용 비콘 범위 내의 scanning 좌표들을 하나하나 탐색하고 연산해야하는 단점이 있다. 본 논문에서는 Scanning 기법의 높은 연산량을 줄이기 위해 유전자 알고리즘 (Genetic Algorithm)과 블록 윈도잉 (Block Windowing)의 적용 방안을 제안한다. 제안하는 기법의 성능 검증을 위하여 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 환경에서 얻은 거리 인지 오차 (ranging error) 정보를 사용하였으며, 모의실험 결과를 통하여 낮은 연산량으로도 기존 Scanning 기법의 위치 추정 정확도에 근사할 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

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