• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권9A호
• /
• pp.909-916
• /
• 2008

이 논문은 초광대역(Ultra WideBand: UWB) 임펄스 라디오(Impulse Radio: IR) 시스템에서 Modified Hermite Polynomial(MHP) 펄스들을 이용한 M진 펄스차수 시간도약 다중접속(Pulse Order-Time Hopping-Multiple Access: PO-THMA) 방법을 제안하고, 시스템의 비트오류율(Bit Error Rate: BER)을 분석한다. 제안하는 다중접속 방법은 상호간에 직교성을 가지는 MHP 펄스들을 사용하여 동일한 칩 시간에 펄스들이 존재하더라도 섞임 없이 구분해 낼 수 있는 성질을 이용하여 다중 접속용량 증가시킬 수 있다. 제안하는 시스템의 성능 분석을 위해 데이터 전송에 사용한 MHP 펄스들의 상호 상관함수를 구하고, 기존이 다중접속 방식과 비교하여 데이터 전송율과 BER 성능이 개선됨을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.418-426
• /
• 2019

최근 사물인터넷(internet of things: IoT) 스마트 홈 시스템과 관련하여 레이다 기반의 다양한 생체신호 탐지 기법들이 개발되고 있다. 생체신호는 폐에 의한 호흡수와 심장에 의한 심장박동수로 정의되며, 이는 일반적으로 흉부 또는 등의 미세한 움직임을 야기한다. 이때, 이 미세한 움직임은 레이다 수신신호의 위상을 변화시키기 때문에, 생체신호는 주로 위상 변화에 대한 스펙트럼 분석을 통해 탐지된다. 하지만, 호흡수와 달리 심장박동수에 의한 위상 변화는 매우 미약하기 때문에 실제 측정환경에서는 다양한 원인들로 인해 심장박동수가 오탐지될 확률이 매우 높다. 따라서 본 논문에서는 먼저 생체신호 오탐지를 야기하는 원인들을 분석한 후, 이를 바탕으로 효과적인 생체신호 탐지 기법을 제안한다. 제안된 기법은 크게 1) 위상 분리, 2) 위상 미분 및 필터링, 3) 생체신호 탐지, 그리고 4) 오탐지율 감소 단계로 구성되며, IR-UWB(Impulse-Radio Ultra-Wideband)를 사용한 실험 결과에서 보다 효율적이고 정확하게 생체신호가 탐지됨을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권7호
• /
• pp.784-790
• /
• 2012

본 논문에서는 UWB의 6~10 GHz 주파수 대역을 위한 디지털 방식의 CMOS UWB 펄스 발생기를 제안하였다. 제안된 펄스 발생기는 매우 적은 전력 소모와 간단한 구조로 설계 및 구현되었다. 이 펄스 발생기는 가변되는 shunt capacitor 방식으로 구성된 CMOS delay line을 사용하여 중심 주파수를 제어할 수 있게 하였고, Gaussian Pulse Shaping 회로를 이용하여 FCC 등에서 제시하는 UWB 스펙트럼 규정을 만족할 수 있도록 설계하였다. 측정결과, 가변 가능한 중심 주파수는 4.5~7.5 GHz까지 자유롭게 조절이 가능하였고, 펄스의 폭은 대략 1.5 ns였다. 그리고 10 MHz의 PRF 조건에서 310 mV pp의 크기의 펄스 신호를 보여주었다. 회로는 0.13 um CMOS 공정으로 제작되었고, 코어의 크기는 $182{\times}65um^2$로 매우 작은 크기로 설계되었으며, 평균 소모 전력은 1.5 V 전원을 사용하는 출력 buffer에서 11.4 mW를 소모하고, 이를 제외한 코어에서는 0.26 mW의 매우 작은 전력을 소모하고 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권12C호
• /
• pp.1184-1191
• /
• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4a IR-UWB Ranging 시스템을 위한 주파수 옵셋 추정기를 제안한다. 주파수 옵셋 추정은 실내 다중경로 환경에서의 고정밀 Ranging을 위해 반드시 필요한 것으로 IEEE 802.15.4a 시스템에 적합한 주파수 옵셋 추정기의 제안이 필수이다. 먼저 IR-UWB 패킷에서 Ternary 프리앰블 코드 특징을 이용하여 ML 기반 주파수 옵셋 추정기를 제안하고, 하드웨어 구현을 위해 복잡도가 낮은 주파수 옵셋 추정기를 제안한다. 제안된 두 개의 주파수 옵셋 추정기 성능을 확인하기 위하여 이론적 분석을 수행하였고, IEEE 802.15.4a 다중 경로 채널 모델을 이용한 시뮬레이션을 통하여 다중 경로 환경에서도 주파수 옵셋 추정 성능이 우수함을 증명한다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제49권9호
• /
• pp.49-54
• /
• 2012

본 논문에서는 IR-UWB 레이더 신호의 크기와 도달시간을 결합한 새로운 방법의 호흡속도추정 방법을 제안한다. 특히 이 논문에서는 분석을 통해서 인체의 흔들림이 호흡속도추정에 왜곡을 일으키지 않음을 증명한다. 분석을 바탕으로 레이더 신호의 크기 정보 신호와 도달시간 정보 신호의 컨볼루션 방법을 제안한다. 하드웨어 실험을 통한 분석을 통해서 호흡속도성분의 추출 능력이 기존의 추정 방법에 비해서 10dB 이상 향상됨을 보인다.

• ETRI Journal
• /
• 제35권6호
• /
• pp.1084-1093
• /
• 2013

problem of pedestrian localization using mobile nodes containing impulse radio ultra wideband (IR-UWB) is considered. IEEE 802.15.4a-based IR-UWB can achieve accurate ranging. However, the coverage is as short as 30 m, owing to the restricted transmit power. This factor may cause a poor geometric relationship among the mobile nodes and anchor nodes in certain environments. To localize a group of pedestrians accurately, an enhanced cooperative localization method is proposed. We describe a sequential algorithm and define problems that may occur in the implementation of the algorithm. To solve these problems, a batch algorithm is proposed. The batch algorithm can be carried out after performing the sequential algorithm to linearize the nonlinear range equation. When a sequential algorithm cannot be performed due to a poor geometric relationship among nodes, a batch algorithm can be carried out directly. Herein, Monte Carlo simulations are presented to illustrate the proposed method and verify its performance.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.802-809
• /
• 2017

본 논문에서는 IR-UWB 레이다 신호를 이용하여 무호흡 검출과 호흡수를 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 무호흡 검출과 호흡수 측정을 동시에 지원하기 위해서 레이다 신호의 크기, 도래시간 및 선택된 주파수 대역에서의 전력 정보를 이용한다. 하드웨어 실험을 통해서 제안한 방법을 사용하여 정확한 호흡수 측정이 가능함을 보인다. 또한, 제안한 방법을 사용하여 무호흡과 호흡의 선택비가 최소 50 dB 이상이 됨을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38A권3호
• /
• pp.289-293
• /
• 2013

광대역 통신을 위한 비동기 (noncoherent) 수신기인 CMSA (codeword matching and signal aggregation) 방식을 이용한 BCM (block coded modulation) 방식은 TR (transmitted reference) 방식보다 에너지 효율적인 방식으로 알려져 있다. 그러나, 프레임간 간섭/심볼간 간섭 (IFI/ISI : interframe interference/inter symbol interference)가 존재하는 채널 환경에서는 신호대 잡음비 (SNR : signal to noise ratio)가 증가하더라도, 수신 신호의 전력이 증가하는 것과 동시에 인접한 코드간의 간섭의 증가로 인하여 비트오율 (BER : bit error rate) 등과 같은 성능향상이 제한적으로 이루어진다. 제안하는 방식은 BCM의 부호 정합 (code matching) 대신에 TR 신호를 기반으로 블록 부호화된 기준틀 (block coded template)을 구성한 후, 수신신호에 상관기 (correlator)를 통과하여 송신신호를 추정하는 방식이다. 모의실험을 통하여 제안하는 방식이 BCM보다 우수한 성능을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권2C호
• /
• pp.145-152
• /
• 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.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권6C호
• /
• pp.561-570
• /
• 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.