Performance Analysis of M-ary PPM UWB Suitable to FCC Signal Spectrum

UWB impulse radio signals have an very short duration, extremely wide bandwidth and share the same frequency spectrum with other existing systems. It was determined by the Federal Communications Commission (FCC) that UWB systems could cause interference with other systems, such as Global Positioning System (GPS) for example. Therefore, at present. the FCC has restricted the use of UWB systems to frequencies above 3.1㎓. In this paper, We evaluated performance of UWB system using proposed pulses in ［1］［2］ that are strictly limited in time to remove interference while, at the same time, contain their power distribution to a frequency band from 3.1㎓ to 10.6㎓. In particular, We evaluated the BER Performance in relation to system parameters such as pulse duration. $\delta$, the number of users. Nu. and the number of symbols, M. We found the optimal pulse duration $\delta$ through computer simulation using developed UWB pulses in ［1］［2］. It is shown that performance evaluation between the UWB communication system using these UWB pulses ［1］［2］and the Gaussian monocycle pulse in M-ary PPM and BPSK schemes. These results can be contributed to construct M-ary PPM UWB communication system in terms of multiuser parameters and pulse duration.

FCC 신호 스펙트럼에 적합한 M-ary PPM UWB 시스템의 성능분석

UWB 임펄스 신호는 매우 짧은 펄스폭과 초광대역을 가지며 기존의 다른 시스템들과 같은 주파수 스펙트럼을 공유한다. FCC에서는 UWB 시스템이 GPS와 같은 타 시스템들과 간섭을 일으킬 수 있다는 가능성 때문에 UWB 시스템의 주파수 대역을 3.1㎓이상에서 사용하도록 제한하였다. 본 논문에서는 간섭을 제거하기 위해 시간적으로 엄격히 제한하고, 동시에 3.1㎓에서 10.6 ㎓의 주파수 대역에 신호 전력 분포가 포함되도록 참고문헌［1］［2］에서 제안한 펄스를 이용하여 UWB 시스템의 성능을 평가하였다. 특히, 펄스 간격 $\delta$, 사용자 수 Nu, 심볼 수 M 등과 간은 시스템 파라메타들의 변화에 따른 BER 성능을 확인하였다. 참고문헌［1］［2］에서 제안한 UWB 펄스를 이용하여 컴퓨터 모의실험을 통해 최적의 펄스간의 간격 $\delta$을 찾고, M-ary PPM과 BPSK를 적용한 UWB 시스템에서 이들 펄스와 가우시안 모노사이클 펄스를 이용한 시스템간의 성능을 평가하였다. 이들 결과는 다중사용자 파라메타와 펄스 간격에 따른 M-ary PPM UWB 통신 시스템을 구현하는데 기여할 수 있다.