본 논문에서는 다중 수신안테나가 제공하는 공간적인 다이버시티를 이용하여 고속의 데이터 전송률을 달성하기 위한 초광대역 통신시스템의 성능 향상에 대해 연구한다. 다중사용자 간섭 신호들이 존재하는 환경에서 2PPM(Binary Pulse Position Modulation) THMA(Time Hopping Multiple Access) UWB 시스템의 성능을 이론적으로 분석하기 위해서 다중 수신안테나를 통해서 수신되는 공간적인 신호들을 결합한 후의 수신 SINR 표현식을 유도하고 BER 성능을 수치적인 시뮬레이션에 의해 평가된다. 또한 2PPM에 의한 시스템의 성능 결과들을 2PAM(Binary Pulse Amplitude Modulation) THMA UWB 시스템의 이론적인 성능 결과와도 비교한다. 공간적인 다이버시티가 2PPM과 2PAM THMA UWB 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 다중 수신안테나의 수가 증가함에 따라 BER 성능이 향상됨을 보인다. 또한 다중사용자 간섭 신호들이 존재할 때 2PAM THMA UWB 시스템의 성능이 2PPM THMA UWB 시스템의 성능보다 상당히 우수하다는 것을 확인한다.
The low power of ultra-wideband (UWB) signal makes the acquisition of UWB signal be a more challenging task. In this paper, we propose the method of high order template signal technique that reduces the synchronization time. Experimental results are presented to show the improvements of performance in the mean acquisition time (MAT) and the probability of detection. The performance compared with the serial search, the truly random search and the random permutation search. It is shown that over typical UWB multipath channels, a random permutation search scheme may yield lower MAT than serial search.
In this paper, we propose a rapid asynchronous UWB (Ultra Wide Band) position location scheme based on double RTTs (Round-Trip Transmissions). In the proposed scheme, to avoid performance degradation of the position location in harsh multipath channel environments where LoS (Line-of-Sight) components are not always guaranteed, the remaining RTT information is solved from realistic double RTTs. Simulation results in IEEE 802.15.4a UWB channel models reveal that the proposed scheme can achieve closely comparable position location accuracy of the conventional ToA (Time of Arrival) method based on triple RTTs, while reducing the processing delay required for the calculation of the position locations.
본 논문은 무선 스피커 시스템을 위한 MB-OFDM UWB 모뎀 설계에 관한 것이다. 기존의 MBOFDM UWB 기술은 근거리에서 고속의 영상 데이터를 전송하는 목적으로 개발되었으나, 기존 기술의 전송거리를 개선을 통하여 실내에서 사용되는 무선 스피커에 적용할 수 있는 무선 스피커 시스템을 위한 MB-OFDM UWB 기술을 제안한다. 본 제안기술에는 기존 규격에는 없었던 리드 솔로몬 기술을 적용하여 수신감도를 개선하여 최고 2dB의 SNR 이득을 얻게 되어 기존대비 최고 26%의 전송거리 증대를 이루었다.
차량 충돌 위험을 줄이기 위해 거리 측정용 차량 레이더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Direct sequence-ultra wideband를 (DS-UWB) 이용한 차량 레이더는 고속으로 이동하는 차량들 사이에서 충분한 시간적인 여유를 두어 목표물까지의 거리를 측정한다. 따라서 UWB 파형을 이용하면 수신기는 거리를 빠르게 측정하여, 충분한 시간적인 여유를 둘 수 있다. 이에 대한 연구가 진행된 바 있으나 본 논문에서는 그보다 간단한 시스템을 기반으로 빠른 처리 속도로 거리를 측정하여 차량 충돌 방지를 위한 시간적 여유를 확보할 수 있는 기법을 제안한다. 그리고 모의실험 결과를 통해 기존 기법보다 빠른 처리 속도를 확인할 수 있다.
본 논문에서는 시간 영역 기반의 비동기 IR-UWB 거리추정 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 시간 영역에 서 고속으로 샘플링된 IR-UWB 신호에 대해서 FIR 필터를 이용해 코릴레이션 연산을 하여 피크를 검출한다. 코릴레이션 과정에 의해 신호성분이 단계적으로 커지지만 잡음환경에서의 성공적인 동작을 위해서 본 연구에서는 윈도우를 이용해서 잡음레벨을 추정한다. 주파수 영역 기반의 방식과의 비교 관점에서 시스템 구조 및 동작과정을 설명하고 시뮬레이션에 의해 제시된 시스템이 주파수 영역 기반의 시스템과 유사하게 우수한 성능을 나타냄을 보인다.
WBAN은 인체 내부 혹은 인체로부터 3미터 이내의 주변에서 일어나는 근거리 무선 통신을 목적으로 하는 네트워크이며 운전자의 생체 정보를 분석하여 보다 안전한 차량 운전이 가능하도록 하는 차량 산업에 적용할 수 있다. 본 논문에서는 고속 WBAN 시스템의 요구 조건을 만족하기 위한 UWB 기술과 다중 안테나 기법에 대해 논하고 Noncoherent UWB 수신기를 이용한 수신 안테나 선택 기법을 제안한다. 제안된 방식은 Noncoherent 수신기를 이용하여 BPPM 구간의 에너지 비율을 비교하여 수신 신호를 선택하는 기법으로 2~4개의 수신 안테나 환경에서의 성능을 비교 하였고, 시스템의 요구조건인 10-3 BER을 만족하는 경우에는 수신 신호의 에너지 크기를 비교하여 안테나를 선택하는 방식에 비해 4dB 이상의 성능 향상을 보였다.
본 논문은 고속 무선 통신을 위한 모뎀 설계에 관한 것이다. 고속 통신을 위한 기술에는 여러 가지가 있는데, 그 중 넓은 주파수를 사용하고 여타 서비스에 주파수 간섭을 일으키지 않는 기술인 MB-OFDM (Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 UWB (Ultra-Wideband) 모뎀의 SoC (System-on-Chip) 칩을 설계하였다. 개발된 모뎀 SoC 칩의 기저대역 시스템은 WiMedia에서 정의한 표준안을 따라서 설계되었다. 설계된 SoC 칩은 코어 부분인 FFT/lFFT (Fast Fourier Transform/lnverse Fast Fourier Transform), 송신부, 심볼동기 및 주파수 오프셋 추정부, 비터비 디코더, 그리고 기타 수신부등으로 구성되어 있다. 반도체 공정은 90nm CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 공정을 사용하였고, 칩 사이즈는 약 5mm x 5mm 이다. 2009년 7월 20일에 fab-out되었다.
본 논문에서는 다중경로 채널 환경의 초광대역 (Ultra Wide Band; UWB) 시스템에서 고속 고신뢰의 동기획득을 위한 향상된 두 단계 신호 탐색 기법인 TSS-LS(Two-Step Search scheme with the Linear search based Second step) 를 제안한다. 제안된 TSS-LS는 기존에 본 저자들이 제안하였던 TSS-BS (Two-Step Search scheme with the Bit reversal search based Second step)와 견줄만한 매우 빠른 동기획득 성능을 달성할 수 있도록 Single-Dwell 연속 동기탐색 기법에 기초하고 있으며 두 개의 다른 임계값과 탐색창을 적용한다. 반면, 제안된 TSS-LS는 UWB 시스템에서 통기획득의 고신뢰성을 보장하기 위해 두번째 단계에서 Bit Reversal 탐색 알고리즘을 사용하는 TSS-BS와는 달리 Linear 탐색 알고리즘을 적용하게 된다. IEEE 802.15.3a의 UWB 다중경로 채별 환경에서의 모의실험 결과, 일반적인 탐색 기법보다 본 논문에서 제안된 두 단계 탐색 기법의 정규화된 평균 동기획득 소요 시간이 큰 폭으로 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히, 신호 동기획득 과정과 연동된 비트오율 성능 평가에서 제안된 TSS-LS 기법의 경우 높은 신호대 잡음비에 대해 이상적인 성능에 필적하는 매우 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.
고속 무선 PAN(Personal Area Networks)기술은 10m 이내의 짧은 거리에서 고속으로 대용량의 데이터를 전송하기 위한 기술로, 최근 무선 USB(Wireless Universal Serial Bus)나 HDTV(High Definition TV)와 같은 광대역 멀티미디어 응용 시장을 겨냥한 연구가 IEEE 802.15.3과 WiMedia를 중심으로 활발히 진행되고 있다. [1] 본 논문에서는 WiMedia Alliance에서 제안한 Distributed Medium Access Control (D-MAC)에서 다수 스트림의 QoS 요구를 만족시키는 신뢰성 있는 전송을 위해 데이터 시간 슬롯을 효율적으로 할당하는 알고리즘에 대해 연구하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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