• 제목/요약/키워드: Impulse radio

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초광대역 Ambiguity Function에 관한 연구 (On the Ultra-Wideband Ambiguity Function)

  • 이준용
    • 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.

초광대역 시간 도약 이전 임펄스 무전 전송 시스템의 성능 평가 (Performance Evaluation of an Ultra Wideband Time Hopping Binary Impulse Radio System)

  • 안진철;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권11A호
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    • pp.1672-1681
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    • 2000
  • 초광대역 시간 도약 이전 임펄스 무전 전송 시스템의 성능 평가 1672 최근 들어 실내 무선 LAN(local area network)이나 군용 무선 통신 시스템을 위한 새로운 대역 확산 전송방식으로서 초광대역 시간 도약 임펄스 무선 전송(ultra wideband time hopping impulse radio; 이하 IR) 기술이 큰 관심을 모으고 있다. 신호 전송을 위해 연속적인 정현파를 이용하는 기존의 무선 전송 시스템과는 달리 IR 시스템은 1 nese 이하의 매우 짧은 펄스폭의 펄스 위치 변조(pulse position modulation)된 가우시안 모노사이클 멀스 열을 이용하므로서 매우 작은 크기의 수 GHz에 이르는 초광대역 스펙트럼을 가지며 기존의 통신 시스템에 거의 간섭을 미치지 않으며 사용 가능하다. 본 논문에서는 동기식 이진 (synchronous binary) IR 시스템의 성능 분석 및 평가 결과를 제시하고자 한다.이를 위해 의사 잡음 부호 발생기와 decimator로 구성된 시간 도약 패턴을 사용 하여 다원 접속 간섭 이 배제되는 동기식 이진 IR 시스템의 비트 오율에 대한 closed form 결과를 유도하고, 유도된 이론적인 성능 결과를 부가성 백색 가우시안 잡음 채널에 대한 모의 실험을 통해 확인하였다. 또한 모의 실험을 통해 상관 복조기에서 발행한 렌덤 타이밍 지터에 대해 IR 시스템의 강인한 특성을 확인하였다.

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Non-Data-Aided Weighted Non-Coherent Receiver for IR-UWB PPM Signals

  • Shen, Bin;Yang, Rumin;Cui, Taiping;Kwak, Kyung-Sup
    • ETRI Journal
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    • 제32권3호
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    • pp.460-463
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    • 2010
  • This letter proposes an energy-detection-based non-data-aided weighted non-coherent receiver (NDA-WNCR) scheme for impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) pulse-position modulated signals. Compared to the conventional WNCR, the optimal weights of the proposed NDA-WNCR are tremendously simplified as the maximum eigenvector of the IR-UWB signal energy sample autocorrelation matrix. The NDA-WNCR serves to blindly obtain the optimal weights and entirely circumvent the transmission of training symbols or channel estimation in practice. Analysis and simulation results verify that the bit error rate (BER) performance of the NDA-WNCR closely approaches the ideal BER of the conventional WNCRs.

Reconfigurable FIR Filter for Dynamic Variation of Filter Order and Filter Coefficients

  • Meher, Pramod Kumar;Park, Sang Yoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권3호
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    • pp.261-273
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    • 2016
  • Reconfigurable finite impulse response (FIR) filters whose filter coefficients and filter order change dynamically during run-time play an important role in the software defined radio (SDR) systems, multi-channel filters, and digital up/down converters. However, there are not many reports on such reconfigurable designs which can support dynamic variation of filter order and filter coefficients. The purpose of this paper is to provide an architectural solution for the FIR filters to support run-time variation of the filter order and filter coefficients. First, two straightforward designs, namely, (i) single-MAC based design and (ii) full-parallel design are presented. For large variation of the filter order, two designs based on (iii) folded structure and (iv) fast FIR algorithm are presented. Finally, we propose (v) high throughput design which provides significant advantage in terms of hardware and/or time complexities over the other designs. We compare complexities of all the five structures, and provide the synthesis results for verification.

Analysis of Antenna Impact on Wide-band Indoor Radio Channel and Measurement Results at 1 GHz, 5.5 GHz, 10 GHz and 18 GHz

  • Santella, Giovanni
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제1권3호
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    • pp.166-181
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    • 1999
  • The object of this paper is to investigate the influence of antenna pattern on indoor radio channel characteristics. Different from previous works where this analysis was carried out at a fixed frequency using different antennas, in the present paper (where measurements were taken in a wide frequency range) the variation of the radiation pattern was caused by two factors: the change of the radiation pattern when the same antenna was used at different frequenicies and the use of different type of antennas. To carry out this analysis, frequency domain measurements of the indoor radio channel at 1 GHz, 5.5 GHz, 10 GHz and 18 GHz were collected. Measurements were taken using a network analyzer. Serveral re-alizations of the channel transfer function were obtained varying, for each measurement, the positon of the transmitter and keep-ing the receiver fixed. Estimate of the channel impulse response was obtained from the Inverse Fourier Transform (IFT) of the fre-quency response. The measurements were performed in an office enviroment with mostly metallic walls and inner separations. The obtained data were elaborated to obtain the power versus distance relationship, the Cummulative Distribution Functions(CDFs) of rms Delay Spread(DS) and of the 3 dB frequency correlation band-width. Finally, the 3 dB width of the frequency correlation func-tion has been empirically related to the inverse of the rms DS of the impulse response.

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Measurements and Analysis of Fingerprinting Structures for WLAN Localization Systems

  • Al KhanbashI, Nuha;Al Sindi, Nayef;Ali, Nazar;Al-Araji, Saleh
    • ETRI Journal
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    • 제38권4호
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    • pp.634-644
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    • 2016
  • Channel-based radio-frequency fingerprinting such as a channel impulse response (CIR), channel transfer function (CTF), and frequency coherence function (FCF) have been recently proposed to improve the accuracy at the physical layer; however, their empirical performance, advantages, and limitations have not been well reported. This paper provides a comprehensive empirical performance evaluation of RF location fingerprinting, focusing on a comparison of received-signal strength, CIR-, CTF-, and FCF-based fingerprinting using the weighted k-nearest neighbor pattern recognition technique. Frequency domain channel measurements in the IEEE 802.11 band taken on a university campus were used to evaluate the accuracy of the fingerprinting types and their robustness to human-induced motion perturbations of the channel. The localization performance was analyzed, and the results are described using the spatial and temporal radio propagation characteristics. In particular, we introduce the coherence region to explain the spatial properties and investigate the impact of the Doppler spread in time-varying channels on the time coherence of RF fingerprint structures.

다중채널 시스템을 위한 SDR 기술기반의 디지털 필터 기법 설계 및 구현 (Design and Implementation of SDR-based Digital Filter Technique for Multi-Channel Systems)

  • 유봉국;방영조;나성웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권5A호
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    • pp.494-499
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    • 2008
  • 본 논문은 SDR(Software Defined Radio) 기술을 기반으로 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 이동전화 시스템과 같은 다중 채널 처리 시스템에서 특정 FA(frequency Assignment)만을 여파하여 처리하는 다양한 응용에 적용될 수 있는 디지털 필터 기법을 제안한다. 이 기법은 마이크로 프로세서를 이용하여 사용자가 선택하는 특정 시스템 정보에 따라 소프트웨어적으로 필터 계수(Filter Coefficients)를 재설계하여 한 개의 디지털 FIR(Finite Impulse Response) 대역통과 필터(BPF: Band Pass Filter)를 재구성함으로써 여러 개의 대역통과 필터를 갖는 효과를 얻는다. 본 논문에서 제안하는 기법을 적용하여 다중채널 신호 발생기를 구현하고, 동일한 하드웨어 상에서 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템 혹은 CDMA 시스템으로 재구성하는 시험을 통하여 본 알고리즘의 구현 가능성을 검증하였다.

부분대역 간섭 환경에서 초광대역 임펄스 무선 전송 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Ultra Wideband Impulse Radio System in Partial Band Interference Environment)

  • 이양선;강희조;이권현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.858-864
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    • 2002
  • 본 논문에서는 동일 주파수 대역을 사용하는 기존 시스템에 의한 간섭 환경에서 TH/UWB(Time Hopping/ Ultra Wideband 이하 Impulse Radio) 시스템의 성능을 분석하였다. 간섭 점유율이 0.1 이하인 경우는 5 GHz 대역에서 ISM 대역의 80 MHz 대역폭이나 802.113의 사용대역폭 20 MHz와 같은 IR 시스템에 비해 매우 협소한 대역을 사용하는 경우로써 향후 3.1 - 10.6 GHz 대역에서 공유되는 IR 시스템에서 간섭으로 영향을 미칠 경우를 상정하여 분석하였다. 결과에 의하면, 간섭 전력의 크기보다는 간섭의 점유 대역폭에 따라서 성능 변화가 크게 나타남을 알 수 있었다. 또한, 부분대역 간섭 환경에서는 펄스반복개수(Ns)를 증가시킴으로써 간섭 점유율이 큰(0.1이상) 협대역 간섭일수록 큰 폭의 성능 개선을 얻을 수 있었다. 그러나, 간섭 점유율이 적은(0.1이하) 협대역 간섭일 때는 시스템 성능에 거의 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 따라서, 정확한 간섭 점유율 추정을 통해 간섭의 대역폭 점유율에 따라 최적의 펄스반복개수를 설정하고 적정한 간섭억압기법을 적용함으로써 최상의 시스템 성능 및 전송효율을 얻을 수 있을 것이다.

Coherent IR-UWB 시스템을 위한 펄스 반복 전송 기반의 선택적 검출 기법 (Pulse Repetition Based Selective Detection Scheme for Coherent IR-UWB Systems)

  • 김세권;김재운;신요안
    • 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.

IR-UWB 통신에서의 새로운 충돌 패러다임에 관한 연구 (A New Collision Paradigm in Impulse-Radio-based UWB Communications)

  • 강지명;박영진;이순우;김관호;김문현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권10호
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    • pp.47-54
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    • 2007
  • 시간 영역에서 나노 초 이하의 임펄스 신호를 이용한 초광대역 무선 통신 (Impulse-radio-based ultra wideband:IR-UWB 기술은 반송파 없이 통신을 진행하기 때문에 시간 축에서 데이터를 연속적으로 전송하지 않으며, 이러한 특징을 사용하면 다중 사용자 환경에서 패킷의 충돌을 효율적으로 조절 할 수 있다. 본 논문에서는 IR-UWB 환경을 분석하고, 이에 특화된 충돌 분산이라는 패킷의 충돌을 펄스의 충돌로 분해하는 새로운 패킷충돌 패러다임을 제시한다. 충돌 분산 방안에서는 각각의 노드가 독립된 펄스 간격으로 임의의 시간에 분산된 환경에서 데이터를 전송하며, 패킷의 충돌을 펄스의 충돌로 분해함으로써 패킷의 충돌로 인한 전체 패킷의 손실을 막을 수 있다. 또한 제시된 방안을 이용하여 패킷의 충돌로 인한 패킷 에러가 줄어들 수 있고, 데이터의 실시간 전송을 보장할 수 있음을 분석을 통해 제시하였다.