• 제목/요약/키워드: Coherent UWB communication system

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저속도 저전력 PAN 응용을 위한 무선 비동기식 UWB 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Wireless Asynchronous UWB System for low-rate low power PAN applications)

  • 최성수;구인수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.2021-2026
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다중객체 인식 시스템과 같은 저용량 데이터전송의 저전력 무선센서네트워크 분야에 적용 가능한 새로운 펄스 방식의 저 속도 무선 비동기식 UWB(Wireless Asynchronous Ultra-Wide band) 시스템을 제안하고 이를 설계 및 구현한다. 특히, 펄스방식의 저전력 UWB시스템을 구현하기 위해서 전형적인 통신시스템의 수신기 구조인 RF단의 믹서, 상관기와 A/D 변환기를 없애고 최대한 단순화된 구조의 무선 비동기 방식의 UWB 송수신기를 설계하였다. 또한, 설계된 무선 비동기식 UWB 시스템의 테스트베드를 구현하였고, 구현된 무선 비동기식 UWB 시스템의 응용 시스템 예로 홈 내 또는 강의실과 같은 곳에서 하나의 송신 무선 비동기식 UWB 송신기 측에서 10 m 거리 범위 내에 있는 다수의 수신 무선 비동기식 UWB 측으로 동시에 그림이나 글을 전송할 수 있는 1:N HD(Half Duplex) 방식의 저전력 무선 캔버스(CANVAS) 시스템을 실제 구현하였다. 이를 통해, 제안된 무선 비동기식 UWB 시스템은 LOS(Line of Sight) 채널상태의 전송거리 10m에서 안정적으로 최대 115kbps 급의 전송속도가 지원 가능함을 확인하였다.

분산 인체채널에서의 UWB시스템 성능분석 (Performance of UWB System in dispersive human body)

  • 우선걸;원현준;양훈기
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.45-50
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    • 2005
  • This paper make an analysis of UWB Communication System. In case endoscope, medical equipment, is applied to UWB, We could study through body-channel that frequency transmitted of received signal is differ from wireless in the existing air. It suggested TR-UWB form, non-coherent received method in dispersion-medium like humans bodies by accomplishing ability analysis of BPM, TR, BER of Differential, UWB Communication modulation and demodulation form.

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Performance of M-ary PPM UWB Radio in Fading Channels

  • Mohammed, Abdel-Hafez;Alagoz, Fatih;Hamalainen, Matti
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권4호
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    • pp.365-373
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    • 2003
  • This paper investigates the performance of M-ary pulse position modulation (PPM) multiuser ultra-wideband (UWB) communication systems in terms of symbol error rate (SER) over fading and additive white Gaussian noise (AWGN) channel. Based on Gaussian approximation for the multiple access interference, an expression for the signal-to-noise ratio (SNR) is derived for the UWB system. This expression is used to derive exact SER expressions for coherent UWB receivers. The effect of pulse selection on the SER of multiuser UWB system is studied. In addition to rectangular pulse, the 2nd derivative Gaussian waveform and Rayleigh pulses were considered. We show that the system capacity and/or SER performance can be significantly increased by using the monocycle pulse in fading channels.

유비쿼터스 환경에서 위치인식을 위한 IR UWB 시스템에 관한 연구 (A Study on the Coherent IR UWB System for Location-Aware in Ubiquitous Environment)

  • 장세인;김남성;김시관
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.515-522
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    • 2009
  • 본 논문에서는 유비쿼터스 환경에 적용이 가능한 위치인식 기술에 관하여 고찰하고 실내 고정밀 무선측위와 1Mbps급의 통신 기능을 동시에 제공하는 위치인식 WPAN 표준인 IEEE 802.15.4a IR UWB 기술에 대해 살펴보았다. 또한, IR UWB 시스템의 위치인식 시스템 구현을 위한 송신단 구성을 통하여 시스템 구조 및 전송 펄스의 특성을 분석하였다.

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안정성을 갖는 최소 위상 ARMA시스템 모델링을 이용한 코히어런트 임펄스 통신 수신단 참조 신호 발생 기법 (A Technique for Generation of Template Signal using Stable Minimum-Phase ARMA System Modeling for Coherent Impulse Communication Systems)

  • 이원철;박운용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12C호
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    • pp.1606-1616
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    • 2004
  • 본 논문에서는 임펄스 통신을 위한 광대역 송수신 안테나 전달 특성을 안정성이 보장된 최소위상 ARMA(Auto-Regressive Moving Average)시스템으로 모델링하여, 이로부터 수신 상관기에 적용되는 참조 신호를 발생시키는 기법에 대해 소개한다. 일반적으로 비이상적인 광대역 안테나의 사용으로부터 발생하는 확산 및 특정 주파수에서의 공진 현상으로 인하여 송신 임펄스 신호의 변형을 가져오며, 이로 인해 이상적인 안테나 사용을 가정한 참조 신호를 수신단에서 사용할 경우 코히어런트 상관 처리과정상의 이득 축소로 인해 전체 통신 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 변형된 수신 신호와 참조 신호와의 상관성을 높이기 위해 안테나 송수신 전달함수 전체 특성을 최소위상 ARMA 형태로 모델링하고, 이를 참조신호 발생을 위한 시스템으로 사용하여 일반적인 가우시안 필스 입적에 대한 출력을 수신단 상관기에 적용한다. 시물레이션을 통해 형태가 다른 다이폴 안테나에 대해 ARMA 모델링 기법을 통해 얻은 참조 신호를 이용하여 임펄스 무선 통신 시스템의 성능이 향상됨을 입증한다.

안정성을 갖는 최소 위상 ARMA 시스템 모델링을 이용한 코히어런트 임펄스 통신 시스템의 광대역 안테나 확산 및 공진 특성 보상 기법 (A Compensation Technique for Dispersive and Resonant Wideband Antenna using Stable Minimum-Phase ARMA System Modeling for Coherent Impulse Communication Systems)

  • 이원철;박운용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.983-995
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    • 2004
  • 본 논문에서는 비이상적인 임펄스 통신용 광대역 송수신 안테나간의 전달함수에 포함된 확산 및 공진 특성을 보상하기 위한 사전 왜곡 필터 기법에 대해 소개한다. 일반적으로 비이상적인 광대역 안테나의 사용으로부터 발생하는 확산 및 특정 주파수에서의 공진 현상으로 인하여 송신 임펄스 신호의 변형을 가져오며, 이로 인해 이상적인 안테나 사용을 가정 한 참조 신호를 수신단에서 사용할 경우 코히어런트 상관 처리과정상의 이득 축소로 인해 전체 통신 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 비이상적인 송수신 안테나간의 전체 전달함수 특성에서 왜곡 특성을 추출하여 이를 구현 가능한 최소위상 특성을 갖는 ARMA(Auto-Regressive Moving Average) 형태로 등가 모델링하고 안정성이 보장된 역 필터, 즉 사전 왜곡 보상 필터를 구축하여 확산 및 공진 특성을 능동적으로 보상하는 기법에 대하여 설명한다. 이와 관련하여 시뮬레이션을 통해 형태가 다른 다이폴 안테나에 대한 사전보상 필터를 송신단에 적용시 임펄스 통신 시스템의 성능이 향상됨을 입증한다.

LR-WPAN에서 저속 ADC를 이용한 주파수 영역상의 고해상 무선 측위 기법 (A frequency Domain based High Resolution Positioning Method using Low Rate ADC in LR-WPAN)

  • 이원철;박운용;홍윤기;최성수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권2C호
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    • pp.145-152
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    • 2009
  • 임펄스 기반의 초광대역 통신 기술은 이론적으로 근거리에서 고속의 데이터 전송과 고해상도의 거리 인지 및 무선 측위가 가능하다는 장점을 가지고 있지만 이러한 기능들을 수행하기 위해서는 우선적으로 고속의 ADC (Analog to Digital Convertor)가 요구되며 특히, 시간 기반의 무선 측위 기법을 적용할 경우 더욱 그러하다. 그러나 현실적으로 GHz 이상의 고속의 ADC는 매우 고가이기 때문에 본 논문에서 목표로 하는 저비용을 고려한 저속의 무선 개인 영역 네트워크 (Low Rate - Wireless Personal Area Network; LR-WPAN)에서는 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 저속의 ADC로 고정밀의 무선 측위가 가능한 주파수 영역에서의 측위 기법을 소개하고 아날로그 단에서 주파수 변환을 위해 FM (Frequency Modulation) 방식을 접목시킨 새로운 형태의 non-coherent 기반의 수신 구조를 제안한다. 제안된 기법에 대한 성능을 검증하기 위해서 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 모델을 적용하였으며 시뮬레이션 결과로부터 제안된 방안의 우수성을 검증하였다.

주파수 영역상의 AR 모델링 기반 이용한 LR-WPAN용 무선측위기법 (A Frequency Domain based Positioning Method using Auto Regressive Modeling in LR-WPAN)

  • 홍윤기;배승천;최성수;이원철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권6C호
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    • pp.561-570
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    • 2009
  • 임펄스 기반의 초광대역 통신 기술은 이론적으로 근거리에서 고속의 데이터 전송과 고해상도의 거리 인지 및 무선 측위가 가능하다는 장점을 가지고 있지만 이러한 기능들을 수행하기 위해서는 우선적으로 고속의 ADC(Analog to Digital Convertor)가 요구되며 특히, 시간 기반의 무선 측위 기법을 적용할 경우 더욱 그러하다. 그러나 현실적으로 GHz 이상의 고속의 ADC는 매우 고가이기 때문에 본 논문에서 목표로 하는 저비용을 고려한 저속의 무선 개인 영역 네트워크 (Low Rate - Wireless Personal Area Network; LR-WPAN)에서는 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 저속의 ADC로 고정밀의 무선 측위가 가능한 주파수 영역에서 계산의 복잡도가 낮은 AR(Auto Regressive) 모델을 기반으로한 레인징 기법을 소개하고, 아날로그 단에서 주파수 변환을 위해 카운터를 이용한 VCO(Voltage Control Oscillator) 방식의 non-coherent 기반의 수신 구조를 제안한다. 제안된 기법에 대한 성능을 검증하기 위해서 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 모델을 적용하였으며 시뮬레이션 결과로부터 제안된 레인징 및 측위 방안의 우수성을 검증하였다.