본 논문에서는 내시경 장비를 위한 UWB 통신모듈을 결합한 무선 내시경 기술 개발에 관한 연구를 진행하였다. 먼저, 국내외 UWB 통신기술 분야 및 국내 내시경 분야의 동향을 통하여 본 논문에서 제안하고자하는 UWB 무선 내시경 기술 개발에 관한 연구의 필요성에 대하여 제시하였으며, 그 필요성을 토대로 UWB 통신모듈을 결합한 무선 내시경을 개발하였다. 본 논문에서 제안하는 UWB 무선 내시경 기술은 기존의 내시경 영상취득 방식과는 다르게 유 무선 UWB 통신방식을 사용하여 내시경 영상을 취득할 수 있으며, 인체의 영상을 높은 전송률로 전송하며, 팬텀을 이용한 임상데이터에 기반한 DB화 및 스마트폰을 연동하는 기술 등 기존에는 없던 새로운 개념으로, 효과적이고 신뢰성있는 진단이 가능하다. 본 논문에서 제안한 UWB 통신모듈을 결합한 무선 내시경 기술은 UWB 통신기술의 응응사례로서 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제15권2호
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pp.194-201
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2015
A frequency modulated ultra-wideband (FM-UWB) transmitter with a high-robust relaxation oscillator for subcarrier generation and a dual-path Ring VCO for RF FM is proposed, featuring low power and low complexity. A prototype 3.65-4.25 GHz FM-UWB transceiver employing the presented transmitter is fabricated in $0.18{\mu}m$ CMOS for short-range wireless data transmission. Experimental results show a bit error rate (BER) of $10^{-6}$ at a data rate of 12.5 kb/s with a communication distance of 60 cm is achieved and the power dissipation of 4.3 mW for the proposed transmitter is observed from a 1.8 V supply.
Journal of information and communication convergence engineering
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제7권3호
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pp.286-291
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2009
In this paper, the performance of ultra-wideband (UWB) single input multiple output (SIMO) systems to achieve high data rate communications is studied in dense multipath environments. The effects of spatial and temporal diversities on the performance of multi-user time-hopping UWB systems using binary pulse position modulation (2PPM) are analyzed. The reduced-complexity Rake receivers based on the selective combining (called SRake) and partial combining (called PRake) are considered. The theoretical and simulation results show that the BER performance of the UWB system can be enhanced as the number of array elements and/or Rake fingers increases. Moreover, we observe that SRake is more effective for the IR-UWB systems to achieve a good BER performance, as compared with PRake.
기존의 통신 시스템에 비해 매우 넓은 대역폭을 사용하는 UWB 시스템은 기존의 유선장치를 무선장치로대치할 수 있는 유일한 고속 무선 전송기술로서 가정내 멀티미디어 데이터 전송을 위한 근거리 무선 홈네트워크 기술로 부각되고 있다. 현재 IEEE802.15의 TG3a에서는 UWB 기술을 이용한 고속 WPAN의 물리계층에 대한 표준화가 진행되고 있으며, MBOA에서 주도하고 있는 MB-OFDM 시스템과 Motorola에서 주도하고 있는 DS-UWB 시스템의 2가지 제안서로 압축되어 표준화가 진행되고 있다. 본 논문에서는 현재까지의 표준화 진행 상황 및 양측에서 제안된 UWB 물리계층 표준화 기술 동향에 관하여 살펴본다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권4호
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pp.415-424
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2016
This paper describes a high data rate proximity transmitter design for high resolution smartphone-mirrored display applications. A 2 Gb/s transmitter is designed with a low transmission power of -70 dBm/MHz and a wide bandwidth of nearly 3 GHz. A digital pre-correction method is employed in the transmitter to mitigate the inter-symbol interference problem. A carrier-based digital pulse shaping and a reconfigurable digital envelope generation methods are employed for robust operation by utilizing 20 phases from a 2 GHz phase-locked loop. A 6.5-9.5 GHz transmitter implemented in 65 nm CMOS achieves the maximum data rate of 2 Gb/s, consuming only 7.6 mW from a 1 V supply.
UWB(Ultra Wide Band) 다중경로 채널에서 첫번째 경로를 통해 수신되는 신호가 가장 큰 신호가 아닐 경우가 종종 있으며, 이러한 경우 ToA(Time-of-Arrival) 추정의 정밀도를 유지하는 것은 매우 어려운 문제가 된다. 또한 UWB 신호의 초광대역 특성상 동기식 시스템을 구현할 경우 수신기는 매우 높은 표본화율을 이용해 신호를 수신해야 하기 때문에 복잡도가 증가되는데, 압축센싱(Compressed Sensing) 이론을 이용함으로써 시스템의 복잡도를 효율적으로 낮출 수 있다. 이에 본 논문은 압축센싱 기반의 UWB 수신기의 장점을 이용하면서도 정밀 추정성능을 제공할 수 있는 개선된 ToA 추정 기법을 제안한다. 모의실험 결과를 통해 광범위한 신호대잡음비 환경에서 제안된 기법이 다른 저복잡도 기법들의 성능보다 우수함을 확인하였다.
UWB시스템은 수 GHz의 넓은 대역폭을 이용해 적은 전력으로도 높은 전송률을 낼 수 있도록 하는 차세대 이동 통신시스템이다. 여기에 Cognitive Radio 기술을 이용하면 위성통신시스템에 간섭을 주지 않고 서로 공존하여 주파수를 효과적으로 사용할 수 있는데, 위성통신수신기의 수동적인 특성 대문에 적용이 힘들다. 따라서 이 논문에서는 수동적인 위성통신기의 Local Oscillator에 증폭기와 안테나를 연결하여 LO 신호를 방사시키고 UWB터미널은 Energy Detection을 이용하여 위성통신수신기에서 방사된 LO신호를 감지하는 구조를 제안한다. 또한 제안한 구조에 대한 시뮬레이션을 통해 UWB시스템과 위성통신시스템의 공존 가능성을 확인한다.
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.
Ultra Wideband is a new technology from commercial or civilian application viewpoint. It uses already allocated radio spectrum without causing significant interference to other users. It uses very low power, which is below the thermal noise of the receiver and is inherently difficult to detect by un-intentional users. Since, FCC approved the regulation for the commercial use of UWB in February 2002, the development of UWB technology is drastically gaining momentum. However, the technology itself is not new. It has already been used in military applications. UWB has three basic areas of applications, which are communication, positioning and imaging (UWB Microwave). The main commercial application will be for communication since it has very high data transfer rate for short distance. It can also be used for both indoor and outdoor 3-D positioning. Another important application is imaging like microwave remote sensing. An UWB sensor can pass through doors and walls and hence detect the objects inside the room. In this paper, we will introduce about UWB technology along with it’s various possible applications. We will also present some models to generate UWB signal and it’s analysis using signal-processing tools.
본 논문에서는 2PAM(binary pulse-antipodal modulation) DS(direct-sequence) UWB(ultra-wideband) 시스템을 V-BLAST(vertical bell lab layered space-time) 구조를 사용하는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 적용하여 실내 무선 채널 환경에서 고속 데이터 전송률을 달성하고자 한다. 이러한 2PAM DS UWB MIMO 시스템의 BER 성능과 송수신 안테나의 차원과의 관계가 논의된다. 또한, UWB-MIMO 시스템의 수신기에서는 ZF(zero-forcing), ZF-OSIC(ordered successive interference cancellation), MMSE(minimum-mean-square-error), MMSE-OSIC, ML(maximum likelihood)과 같은 다양한 MIMO(multiple input multiple output)와 같은 다양한 MIMO 검출기법이 비교, 분석된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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