• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.67-73
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• 2015

본 논문에서는 근거리 위치 기반 시스템을 위한 3 - 5 GHz IR-UWB(impulse radio-ultra wide band) RFIC를 제안한다. 수신기의 구조는 에너지 검출 방식으로 설계되었고, 고속 sampling을 하기 위해서 4 bit ADC 와 DLL(delay locked loop) 을 이용하여 equivalent-time sampling 기술을 사용하도록 설계되었다. 송신기는 저전력의 디지털 UWB impulse generator 를 설계하였다. 설계된 IR-UWB RFIC 는 CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 제작되었다. 측정된 수신기의 감도는 -85.7 dBm 이며, 송신기와 수신기는 1.8 V 전원 전압에서 각각 32 mA 와 25.5 mA 의 전류를 소모한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.1371-1379
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• 2010

본 논문에서는 시간-주파수 분석 기법을 이용하여 IR-UWB(Impulse Radio UWB) 안테나의 임펄스 분산 특성 분석에 대해 제시하였다. 최적 임펄스 신호 전송이 가능한 테이퍼 슬롯 안테나와 이동성을 고려한 무지향성 IRUWB 안테나 4종(마이크로스트립 선로 급전 구조 2종, CPW(Coplanar Waveguide) 급전 구조 2종)을 설계하였으며, 3.1~5.1 GHz UWB 대역에서 각 안테나 링크에 대해 시간-주파수 분석 기법인 STFT(Short Time Fourier Transform)을 이용하여 안테나의 분산 특성을 분석하였다. 따라서 제안된 STFT 기법을 이용할 경우, IR-UWB 안테나의 분산 특성 추출을 위한 시간 영역 임펄스 응답 측정 대안으로 사용이 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.380-388
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• 2005

본 논문은 초광대역 통신 방식(Ultra Wide Band, UWB)의 하나인 임펄스 라디오 시스템에서 RF(Radio Frequency)필터의 군지연 차에 의한 펄스 신호의 왜곡과 펄스 신호 왜곡으로 인한 시스템 성능의 열화에 대해 분석하였다. 임펄스 라디오는 시간 영역에서 매우 짧은 지속 시간을 갖는 펄스 신호를 변조하여 송신한 후 수신단에서 송신 펄스와 동일한 펄스를 발생하여 상호 상관(cross correlation)을 구해 신호를 판별하게 된다. 이로 인해 군지연 차이로 인한 펄스 파형의 왜곡은 심각한 시스템 성능 열화를 야기할 수 있다. 특히 RF 필터는 공진을 이용한 특성으로 인해, 필터의 차단 특성이 우수할수록 더 큰 군지연 차이를 야기하며, 본 논문에서는 이러한 RF필터의 군지연 차이가 시간 영역에서 펄스 파형의 왜곡에 미치는 영향 및 시스템 성능 열화에 미치는 영향을 분석하였다. 본 논문은 2 단자 회로의 입출력 단이 이상적으로 매칭되어 있을 경우 소신호 산란계수 $S_{21}$이 필터의 전달 함수 $H(\omega)$ 임을 이용하여 임의의 필터를 설계 후 그 $S_{21}$을 구하고, 역 푸리에 변환을 구하여 입력 펄스 파형과 컨벌루션 적분을 통해 출력 파형을 구하였다. 또한 BPM(Bi-Phase Modulation) 및 PPM(Pulse Position Modulation) 변조 임펄스 라디오 시스템의 BER(Bit Error Rate)을 분석하여 RF 필터의 군지연 차이로 인한 시스템 성능의 열화를 분석하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제5권4호
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• pp.309-318
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• 2003

This paper presents an in-depth study of a UWB indoor radio channel between 1 and 9 GHz, which was used for the subsequent development of a new statistical UWB multipath channel model, focusing on short range indoor scenarios. The channel sounding process was carried out covering different indoor environments, such as laboratories, halls or corridors. A combination of new and traditional parameters has been used to accurately model the channel impulse response in order to perform a precise temporal estimation of the received pulse shape. This model is designed specifically for UWB digital systems, where the received pulse is correlated with an estimated replica of itself. The precision of the model has been verified through the comparison with measured data from equivalent scenarios and cases, and highly satisfactory results were obtained.

• ETRI Journal
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• 제29권6호
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• pp.716-724
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• 2007

As ultra-wideband impulse radio (UWB-IR) uses short-duration impulse signals of nanoseconds, even a small number of timing errors can cause a detrimental effect on system performance. A delay-locked loop (DLL) is proposed to synchronize and reduce timing errors. The design of the DLL is vital for UWB systems. In this paper, an improved DLL is introduced to a UWB-IR time-hopping spread-spectrum system. Instead of using only two central correlator branches as in a conventional DLL, the proposed system uses two additional correlator branches with different delay parameters and different weight parameters. The performance of the proposed schemes with the optimal parameters is compared with that of traditional schemes through simulation: the proposed four-branch DLLs achieves less tracking jitter or a longer mean time to lose lock (MTLL) than the conventional two-branch DLLs if proper parameters are chosen.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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• pp.144-147
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• 2000

In this paper, we propose two receiver structures of the impulse radio (IR) system to improve its performance in multipath environments. Recently, the impulse radio system has drawn much attention for future high-speed wire-less communication services. The conventional IR receiver directly correlates received signals with the ideal reference waveform, which results in performance degradation in multipath environments. The Key idea of the proposed receiver structures is to reflect the multipath Characteristics into the IR receiver. One is to deconvolve the received waveform with estimates of the multipath gains to obtain the transmitted waveform while the other is to modify the reference waveform of the correlator according to the estimates of the multipath gains. We examine the performance of the proposed schemes for the statistical indoor wireless communication channel model using computer simulation.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.16-22
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• 2009

This paper aims at designing an impulse-radio ultra-wideband (IR-UWB) transceiver, especially targeting the IEEE 802.15.4a indoor ranging and communication systems. We first investigate the IEEE 802.15.4a IR-UWB signals and suggest the full-digital transceiver architecture accordingly. Since the wireless systems equipped with the impulse signal have the property of low-duty cycle, i.e., discontinuity in time, while the conventional systems takes the continuous signals, it is required to reconfigure the system design, including link budget. Following brief introduction to our IEEE 802.15.4a IR-UWB system hardware, we finally examine the ranging performance in indoor environments to verify our system design.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권9C호
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• pp.905-913
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• 2006

펄스 방식(Impulse radio)의 초광대역(Ultra-Wideband) 시스템의 타이밍 동기과정에서 획득/추적 과정이 이상적으로 수행되더라도 잔여 타이밍 오차는 존재하게 된다. 이러한 잔여 타이밍 오차는 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 상관 검출 수신기에서 미세 타이밍 오차를 보상하기 위해 보조신호(Reference signal)를 이용한 디지털 위상고정 루프(Digital Phase-Locked Loop)를 제시한다. 우선, 미세 타이밍 오차에 의한 비트에러률(Bit Error Rate:BER)의 성능 열화를 고찰한 후, 타이밍 추적기를 사용함으로써 타이밍 오차가 보상되는 과정과 보상 후 BER 성능을 제시한다. 그리고 타이밍 검출기는 보조신호와 수신신호간의 상관을 이용하는 방식이 제안되었으며 샘플링 주기는 프레임 단위로 이루어지도록 설계되었다. 또한, 본 논문은 성능비교를 위해 여러 종류의 가우시안 모노사이클 펄스에 대해 성능 평가를 수행한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.563-567
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• 2002

본 논문에서는 UWB/TH(Ultra Wideband/Time Hopping：이하 Impulse Radio) 시스템을 의사 잡음 부호 발생기에 의해 생성된 시간 도약 패턴을 사용하여 시간 영역에서 다인 접속 간섭이 배제되는 경우에 대해 동일 주파수 대역을 사용하는 기존 시스템에 의한 간섭 발생시 IR 시스템의 성능을 분석하였다. 간섭 점유율이 0.1 이하인 경우는 5GHz 대역에서 ISM 대역의 80MHz 대역폭이나 802.11a의 사용대역폭 20MHZ와 같은 IR(Impulse Radio) 시스템에 비해 매우 협소한 대역을 사용하는 경우로써 향후 5-10GHz 대역에서 공유되는 IR 시스템에서 간섭으로 영향을 미칠 경우를 상정하여 분석하였다. 결과에 의하면, IR 전체 대역폭에서 간섭 점유율이 클수록 시스템 성능이 크게 열화되고 부분대역 간섭 자체가 시스템 성능을 크게 열화 시킴을 알 수 있었다. SIR 30dB 이하에서 간섭 점유율이 0.1 이상 일 때는 SIR이 증가할수록 성능 향상폭이 커지지만 점유율이 0.1 이하에서는 l$\times$10­$^1$1이하의 성능개선이 이루어지고 30dB 이상에서는 일정 성능을 유지함을 알 수 있었다. 또한, 간섭 전력의 증가면에서는 간섭 점유율이 적을수록 거의 영향이 미치지 않았다. 따라서, IR시스템에서는 간섭의 전력면 보다는 간섭의 점유 대역폭에 따라서 성능 열화가 크게 나타남을 알 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.318-325
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• 2002

본 논문에서는 FCC에서 제정한 허용 주파수 3.1~10.6 GHz 대역 내에서 사용 가능한 모노펄스를 이용하여 PPM 변조된 TH IR 시스템 시뮬레이터를 AWGN 환경에서 설계하고 시뮬레이터를 이용하여 모노사이클 펄스 특성 및 시스템 성능을 분석하였다. 또한, 간섭 환경에 따른 시스템 성능을 알아보기 위해 다원접속 간섭과 공유 주파수 대역에 존재하는 협대역 시스템 신호를 간섭 신호로 고려하였다. 여기에서 협대역 시스템 간섭 신호는 IR 시스템 대역폭에 비해 매우 협소하고 IR 시스템보다 큰 진폭을 갖기 때문에 협대역 간섭 신호를 간섭 전력과 대역 점유율을 고려하여 IR 시스템에서 간섭 환경에 따른 시스템 성능을 분석하였다.