• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.553-563
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• 2010

본 논문에서는 UWB 대역에서 최적 임펄스 신호 전송을 위한 테이퍼 슬롯 안테나(Tapered Slot Antenna: TSA) 설계에 대해 연구하였다. UWB 대역에서 동작하는 TSA는 end-fire 특성을 갖는 광대역 안테나로, 펄스 전송을 위한 IR-UWB(Impulse Radio Ultra-Wide Band) 시스템에 적합하다. 지향성 특성을 갖는 테이퍼 슬롯 안테나는 UWB 대역에서 손실이 적고, 임펄스 전송시 최소 에러를 가져야 한다. 전송되는 펄스 왜곡을 최소로 하기 위해 테이퍼 슬롯 안테나 급전부를 구성하는 광대역 임피던스 변환기와 microstrip/slotline 천이부 설계에 대해 연구하였으며, 설계된 테이퍼 슬롯 안테나에 대한 펄스 충실도는 전자기파에 대한 시간 영역 분석이 가능한 CST를 이용한 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 시뮬레이션과 펄스 상관식 유도를 통해 계산하였으며, 제작된 안테나에 대해 두 안테나를 0.5 미터 이격시킨 두 안테나 사이에서 약 93.89 % 정도의 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 chirp Z-변환 알고리즘을 유도를 통해, 나노초 이하의 펄스 신호에 대해 zoom-in 기능을 부여함으로써 펄스 신호에 대한 왜곡, 지연 및 분산 특성 등의 분석이 가능하다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.253-256
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• 2008

In this paper, we analyze the performance of RAKE receiver for impulse radio-ultra wide band (IR-UWB) systems in indoor multipath radio channel. Pulse position modulation-time hopping (PPM-TH) signal is considered. And we also consider three types of RAKE receivers, which are ideal RAKE, selective RAKE, and partial RAKE receivers. The indoor channel is modeled as the modified Saleh and Valenzuela (SV) model which has been proposed as a UWB channel model by the IEEE group, IEEE 802.15.SG3a.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권3C호
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• pp.368-373
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• 2004

초광대역 (UWB) 신호의 정밀한 시간 해상도는 실내 환경에서의 위치추적 등, 다양한 응용을 가능하게 하는 동시에, 사간 오차에 대한 감도가 매우 높아지는 등, 시스템 설계 시 기술적 어려움을 주기도 한다. 신호의 시간 해상도를 평가하는 유용한 방법 중 하나는 신호의 ambiguity function을 평가하는 것이다. 이 논문에서는 기존의 ambiguity function과는 달리 시간 오차와 시간 스케일링 인자를 두 변수로 하여 펄스 방식의 UWB 신호를 위한 ambiguity function을 정의하였고, 임펄스 라디오 (impulse radio)의 송수신 방식에 따른 UWB ambiguity function을 평가하여 시스템의 타이밍과 관련된 이슈들을 논하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권3호
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• pp.19-26
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• 2008

본 논문에서는 Coherent 임펄스 라디오-초광대역 (Impulse Radio-Ultra Wide Band; IR-UWB) 시스템에서 복잡도와 비트오율 (Bit Error Rate; BER) 성능을 모두 고려하기 위한 펄스 반복 전송 기반의 선택적 검출 기법을 제안한다. 우선 제안된 기법은 시스템의 복잡도를 고려하기 위해, Coherent IR-UWB 송신기에서는 매우 간단한 시간 다이버시티 알고리즘인 일반적인 PRC (Pulse Repetition Coding)와 동일하게 UWB 신호를 반복 전송하게 된다. 하지만, 제안된 기법은 시스템의 BER 성능을 효과적으로 향상시키기 위해, Coherent IR-UWB 수신기에서는 반복 전송되어 수신된 신호의 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio)를 추정하여 선택적으로 신호 검출을 수행한다. 그러므로, 제안된 기법은 일반적인 PRC 알고리즘과 비교하여 시스템의 복잡도를 거의 증가시키지 않고 Coherent IR-UWB 시스템의 BER 성능을 효과적으로 향상시킨다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권12호
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• pp.9-15
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• 2006

본 논문에서는 저전력, 저복잡도 시스템 구현이 가능한 noncoherent IR-UWB (Impulse-radio-based Ultra Wideband: IR-UWB) 무선 통신 시스템을 위한 신호처리부 기술을 제안한다. 제안된 시스템은 OOK(On Off Keying) 변복조 기법을 사용하며, 에너지 검출 기반으로 임펄스 신호를 복원하는 Noncoherent 방식을 사용한다. 특히, 극초단의 펄스 신호를 디지털 신호로 변환하기 위하여 상대적으로 낮은 기준 클럭을 이용하여 나노초 펄스를 검출해 내는 새로운 고속 디지털 샘플러 기술을 제안한다 또한, 데이터 프레임 송수신을 위하여 Turyn 코드를 사용하였으며, 에러 정정을 위하여 길쌈코드를 사용하였고, 수신부에서는 비터비 디코더를 사용하였다 제안된 Noncoherent IR-UWB 시스템의 신호처리부 검증을 위하여, 근거리 고음질의 MP3 데이터 전송 시스템을 설계하였다. 제안된 신호처리부 기술은 FPGA 레벨에서 실제 구현하였으며 각각의 기능 동작을 검증하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권6호
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• pp.42-47
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• 2008

이 논문은 임펄스 UWB 시스템을 위한 새로운 일정진폭 프리코딩을 제안한다. IEEE 802.15.4a 표준에 따르면 임펄스 UWB는 실내측위와 센서 데이터 전달에 사용될 수 있다. 대부분의 USN(ubiquitous sensor network)은 다중접속을 필요로 한다. 그러나 UWB 시스템은 다중접속으로 야기되는 중첩신호를 검출하는데 있어 제약성이 있다. 이를 극복하기 위하여 Wada 및 Kim의 CAMC(constant amplitude multi-code) 개념을 응용하였다. 제안하는 시스템은 체계적 일정진폭 프리코딩과 LDPC 디코딩으로 구성된다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 BER성능이 우수함을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권2호
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• pp.194-204
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• 2006

This contribution focuses on the maximum likelihood (ML) noncoherent synchronization of multi-antenna transceivers working in faded environments and employing ultra-wideband impulse radio (UWB-IR) transmit technology. In particular, the Cramer-Rao bound (CRB) is derived for the general case of multiple input multiple output (MIMO) UWB-IR systems and used to compare the ultimate performance of three basic transmit schemes, thereinafter referred to as single input multiple output (SIMO), MIMO equal signaling (MIMO-ES), and MIMO orthogonal signaling (MIMO-OS) ones. Thus, the noncoherent ML synchronizer is developed for the better performing transmit scheme (i.e., the SIMO one) and its performance is evaluated under both signal acquisition and tracking operating conditions. The performance gain in the synchronization of UWB- IR signals arising by the utilization of the multi-antenna technology is also evaluated.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.236-242
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• 2019

UWB(Ultra-WideBand)는 수 GHz 이상 광대역의 매우 짧은 신호를 이용하여 고속의 송수신이 가능한 기술로서, 최근 레이다 분야에 응용되고 있다. IR(Impulse Radio)-UWB 레이다의 경우, 높은 분해능으로 모션 인식 분야에도 적용되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 IR-UWB 레이다를 이용한 모션 인식에 관한 연구를 진행하였다. 모션에 대한 데이터를 획득하기 위해 개발 환경을 구축하고, 성능 향상을 위한 신호처리 알고리즘을 구현하였다. 그리고 신호처리 결과를 바탕으로 모션의 특징 추출과 학습을 통해 성능을 검증하였다.