• 한국통신학회논문지
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• 제34권1C호
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• pp.138-144
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• 2009

본 논문은 IEEE802.15.4a low-rate ultra-wideband (LR-UWB) 시스템을 위한 효율적인 채널 추정 방법을 제안한다. LR-UWB 시스템을 위한 채널추정은 기준신호와 수신된 신호의 상호 상관에 기반 하여 채널 이득 (gain)과 지연 (delay) 값 같은 채널 파라메타를 추출하는 sliding window (SW) 방식이 일반적이다. 하지만, SW방식은 모든 채널을 한번만 상호 상관하므로 성능 열화가 큰 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 SW 방식의 단점을 극복하기 위해 반복된 수신신호를 이용하여 상호상관한 후 결과 값을 누적함으로써 성능 이득을 얻을 수 있는 효율적인 채널 추정 방법을 제안한다. 제안된 방법의 성능 이득을 확인하기 위해 Saleh-Valenzuela (S-V) 채널 환경에서 모의실험을 수행하였고, 그 결과 기존의 SW 방식에 비해 제안된 방식이 약 4dB의 성능 이득을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권3호
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• pp.258-272
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• 2010

The low-rate (LR) UWB is a promising technology for the ubiquitous sensor network (USN) due to its extremely low power consumption and simple transceiver implementation. However the limited communication range is a bottleneck for its widespread use. This paper deals with a new frame structure of class 4 active RFID multi-hop relay system based on ISO/IEC 18000-7 standard integrating with IEEE 802.15.4a LR-UWB PHY layer specification, which sets up a connection to USN. As a result of the vital importance of the coverage and throughput in the application of USN, further we analyze the performance of the proposed system considered both impulse radio UWB (IR-UWB) and chirp spread spectrum (CSS). Our simulation results show that the coverage and throughput are remarkably increased.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1A호
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• pp.74-84
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• 2008

UWB(ultra wideband)는 기존의 무선통신망 시스템에게 간섭을 주지 않고 공존할 수 있는 매력적인 기술로 유비쿼터스 홈 실현을 위한 핵심기술로 인식되고 있다. 하지만 UWB 신호는 펄스 당 매우 낮은 에너지를 갖기 때문에 동일한 주파수 대역을 사용하는 협대역 통신시스템들에 의해서 강한 간섭을 받게 된다. 특별히 5GHz에서 작동하는 IEEE 802.11a 시스템은 FCC에서 규정한 UWB 신호의 대역폭과 겹쳐지게 되고 UWB 시스템에게 심각한 간섭효과를 준다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4a 채널환경에서 대역제한된 AWGN으로 모델링한 IEEE 802.11a 간섭신호가 DS-UWB 시스템에 미치는 간섭효과를 살펴보고 특이값 분해 알고리즘을 이용하여 수신된 신호로부터 IEEE 802.11a 신호를 추출하여 간섭을 억압하는 기법을 제안한다. 특이값 분해 알고리즘이 적용된 간섭억압기법을 통하여 단일 사용자 DS-UWB 시스템과 다중 사용자 DS-UWB 시스템에서 BER 성능이 향상된 것을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제5권2호
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• pp.19-28
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• 2006

IEEE 802.15.4a에서는 거리/위치 인식과 저속 데이터 송수신을 위해 간단하고 경제적이며 전력 소모가 적은 송수신기의 구현을 요구하며, 이를 위해 LR-WPAN 시스템은 간단한 변복조 방법을 사용하는 송수신기를 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 무선 다중 경로 채널 상황을 다소 극복하기 위해 PPM+BPSK 방식의 변복조 방식과 채널에 의해 왜곡된 신호를 windowing을 통해 신호를 보상해주는 방식을 UWB 대역에서 동작하는 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network) 시스템에 적용시킨 후 수신기의 방식에 따른 성능을 비교, 분석해 본다. 신호 보상을 위한 수신기는 Preamble을 사용하여 채널 특성을 파악한 후, 채널 파라미터를 사용하여 다중 경로 채널의 영향에 의해 지연/간섭 및 왜곡되어 수신되는 데이터신호를 수신단의 채널 왜곡 보상기에서 windowing를 사용하여 보상해 줌으로써 복조기에서 신호 검출이 용이하도록 채널왜곡 보상기가 신호를 전처리 해주는 방식을 사용하였다. 수신기는 Coherent 방식과 Non-Coherent 방식으로 동작되며, 모의 실험 결과 수신기의 방식에 관계없이 LOS(Line-of-Sight) 채널보다 NLOS(Non-Line-of-Sight) 채널에서의 성능 향상이 상대적으로 좋아진다는 특징이 있다는 것을 확인하였고, Coherent/Non-Coherent 방식에 상관없이 모든 채널 환경에서 성능 향상을 보이는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.91-92
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• 2007

LR-UWB utilizes BPSK and PPM for the transmission, which embeds the information in the transmitted pulse position. Meanwhile, by using coherent method, there is approximately 3dB enhancement on the BER performance over that using non-coherent method. However, due to the variable channel conditions, conventional system which uses fixed modulation is not efficient. To maximize the efficient and performance, in this paper, we propose an adaptive method including 4PPM+BPSK mode and 2PPM mode, in which the modulation method is dynamically changed depending on the channel condition which is determined according to the preamble correlation output.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권7B호
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• pp.892-896
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• 2011

본 논문에서는 IEEE 802.15.4a 시스템에 적합한 직렬 검색 비동기 상호 상관(serial search non-coherent correlator)을 이용한 두 단계(two-stage) 방식의 동기 방식(synchronization scheme)을 제안한다. 제안된 방식에서는 다중펄스 신호를 사용하여 단일펄스 신호를 이용하는 기존 방식보다 동기성능을 개선하였고, 적응 임계값(adaptive threshold) 기법을 적용하여 고정 임계값(fixed threshold)을 사용함으로써 생기는 낮은 SNR에서의 성능 열화를 보상하였다. 제안된 기법은 IEEE 802.15.4a 채널 모델에서 기존의 기법과 비교하여 약 0.2~0.3우수한 검출 확률(Detection Probability)을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2992-2994
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• 2005

수십 센티미터 이내의 오차를 만족시키는 거리/위치판별 기능 및 저속 데이터 송수신 기능 구현을 주목적으로 발족된 저속 무선 개인영역 네트워크(LR-WPAN: Low Rate Wireless Personal Area Network)의 표준인 IEEE802.15.4a는 간단하고 경제적이며 전력 소모가 적은 송수신기 구조를 요구한다. 이에 본 논문에서는 PEWB(Parallel Energy Window Banks)를 이용한 독창적인 비동기(noncoherent) OOK(On-Off Keying) UWB(Ultra-Wide Band) 송수신기 구조를 제안한다. 또한 무선 다중경로 채널상황을 다소 극복할 수 있는 펄스와 비트 반복 기법을 사용한다. 제안된 송수신기의 잡음 특성 분석을 위해 chi-square 분포가 사용되며, 반복적 계산을 통해 얻어진 임계값을 적용하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권3A호
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• pp.163-171
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• 2012

IEEE802.15.4a 표준 채널 환경에 적합한 신호모형과 평균가중 도착각 추정기법을 제안하여 저속 초광대역 방식에 근거한 무선측위 시스템에 사용되는 신호 클러스터의 도착각 매개변수를 추정하고, 종래 추정방식들과 비교해 추정성능이 우수한 두 가지 방식을 제안한다. 클러스터 수가 많은 채널 환경에서는 평균 주사벡터기반의 도착각 추정방식이, 클러스터 수가 작은 채널에서는 평균가중 주사벡터 방식의 도착각 추정이 더 정확함을 컴퓨터 모의실험을 통해 보인다. 또한, 신호대 잡음비를 변화시켜도 항상 제안 방식의 성능이 우수함을 알 수 있으며, 제안 방식은 신호대 잡음비가 증가함에 따라 추정오차가 감소함도 알 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.1-10
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.15.TG4a에서 저속 데이터 전송률을 가지는 WPAN을 위한 표준안 중 하나로 제안한 LR-UWB 시스템을 위한 채널 추정 기법과, 송신 단에서 신호 변조 시 심볼 내 반복되는 펄스 신호들의 전력 레벨을 채널 상환에 따라 유동적으로 할당하는 방법을 제안한다. 채널 추정을 위해 사용된 Preamble은 한 개의 직교 코드가 아닌 두 개의 직교 코드를 사용하여 구성한다. 상관 특성이 좋은 코드 두 개를 사용함으로써 확산 이득을 통해 더욱 정확한 채널 추정이 가능하다는 장점이 있다. 추정된 채널 정보는 수신된 신호의 Burst 구간의 동기를 맞춰주고, 수신된 신호에서 Burst 신호의 채널 상황에 따라 변화되는 에너지 분포에 의해 결정되는 전력 할당 방법에 대한 정보를 송신 단에서 알아내어 Burst를 구성하는 반복 펄스들의 전력 레벨을 바꿔주게 된다. 모의실험을 통한 성능 분석은 IEEE 802.15.4a에서 제시하는 LR-WPAN을 위한 S-V 채널 상황에서 수신기의 방식에 따른 성능을 비교, 분석해 본다. 수신기는 Coherent 방식과 Non-Coherent 방식으로 동작되며, 모의실험 결과 수신기의 방식에 관계없이 LOS(Line-of-Sight) 채널보다 NLOS (Non-Line-of-Sight) 채널에서의 성능 향상이 크다는 특징이 있다는 것을 확인하였고, NLOS 상황에서도 신호의 지연 확산이 클수록 좀 더 큰 성능 향상을 보이는 것을 확인 하였다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.227-227
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• 2006