• 제목/요약/키워드: Time-of-arrival (TOA)

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CDMA 이동통신망을 이용한 무선측위 시스템 (Effect of the Llog normal-Nakagami Faded Interferers on Imperfect power-controlled DS/CDMA cellular system)

  • 김정태;서덕영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권8A호
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    • pp.1163-1168
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    • 1999
  • 본 논문에서는 대수정규 쉐도잉(shadowing) 페이딩을 함께 받은 타 시스템의 동일 채널간섭파가 불완전 전력제어 된 DS/CDMA 셀룰러 시스템의 용량에 미치는 영향을 분석하였다. 분석에는 먼저 간섭을 고려하지 않고 불완전 전력제어만을 해석한 Prasad와 jansen의 결과와 비교하였으며, 대수정규-나카가미 페이딩을 받은 다중 간섭은 Schwartz와 Yeh가 제시한 방법을 적용하여 DS/CDMA 시스템의 미치는 영향을 오수신확률로 유도하였다. 유도한 오수신확률에 대해 불완전 전력제어, 페이딩 지수, 처리이득, 전력비, 간섭수, 음성화율 등을 파라메터로 하여 각각의 상황에서 DS/CDMA 시스템의 가입자 용량 감소를 분석하였다. 결과로부터 DS/CDMA 시스템의 용량은 전력제어 오차와 간섭파의 증가에 매우 민감하며 전력제어 오차가 클수록, 무선채널 환경의 페이딩이 심할수록, 또한 간섭파의 수가 증가할수록 감소하였다.

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UWB 기반 위치인식 정확도 향상 기법 (Accuracy Improvement Scheme for Location Awareness based on UWB system)

  • 최영훈;배정남;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.231-236
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    • 2011
  • 근래에 위치 정보를 이용하는 위치기반서비스는 많은 분야에서 이용되고 있다. 그에 따라 위치인식 기법들에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 다양한 위치인식 시스템 중 TOA(Time of Arrival)이나 TDOA(Time Difference of Arrival)와 같은 시간 기반 위치인식 알고리즘을 사용하는 위치인식 시스템에서는 AWGN(Additive White Gaussian Noise)와 다중경로에 의한 왜곡이 위치인식 성능의 저하를 발생시킨다. 본 논문에서는 이런 성능 저하를 극복하기 위해서 여러 개의 펄스를 평균하는 방법으로 잡음을 제거한다. 그리고 임계값 설정을 통해 직선 경로 신호를 검출함으로써 위치인식 성능을 향상시키는 기법에 대해 연구하였다.

Sensor Location Estimation in of Landscape Plants Cultivating System (LPCS) Based on Wireless Sensor Networks with IoT

  • Kang, Tae-Sun;Lee, Sang-Hyun
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제12권4호
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    • pp.226-231
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    • 2020
  • In order to maximize the production of landscape plants in optimal condition while coexisting with the environment in terms of precision agriculture, quick and accurate information gathering of the internal environmental elements of the growing container is necessary. This may depend on the accuracy of the positioning of numerous sensors connected to landscape plants cultivating system (LPCS) in containers. Thus, this paper presents a method for estimating the location of the sensors related to cultivation environment connected to LPCS by measuring the received signal strength (RSS) or time of arrival TOA received between oneself and adjacent sensors. The Small sensors connected to the LPCS of container are known for their locations, but the remaining locations must be estimated. For this in the paper, Rao-Cramer limits and maximum likelihood estimators are derived from Gaussian models and lognormal models for TOA and RSS measurements, respectively. As a result, this study suggests that both RSS and TOA range measurements can produce estimates of the exact locations of the cultivation environment sensors within the wireless sensor network related to the LPCS.

Calculation Of Mobile Location Based On TOA/SS Measurements

  • Huang, Jiyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권12호
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    • pp.3166-3181
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    • 2012
  • Localization of mobile station (MS) has now gained considerable attention. Since the hybrid measurements can help to improve the positioning accuracy, several hybrid localization methods have been proposed in the literature. However, the high performance estimator with the closed-form solution and complete performance analysis for time-of-arrival/signal strength (TOA/SS) localization technique is still an opening issue. Two TOA/SS localization algorithms with the closed-form solutions are proposed for the cases with or without uncertainty in the positions of base stations. Furthermore, performance analysis for the TOA/SS localization technique is presented. Both the theoretical variances and Cramer-Rao lower bounds (CRLBs) are derived and the relationship between the cases with or without uncertainty is given. The paper also proves that the TOA/SS scheme has a lower CRLB than the TOA (or SS) scheme. Theoretical analysis and simulations show that the proposed method can reach its CRLB.

다중 SOP 환경하에서 IR-UWB 기반의 Non-coherent TOA 추정 기법 (Non-coherent TOA Estimation Method based on IR-UWB in Multiple SOP Environments)

  • 박운용;박철웅;최성수;이원철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권11A호
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    • pp.1086-1095
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다수의 피코넷들이 공존 (Simultaneously Operating Piconets; SOP) 하는 환경하에서 다중 상관처리를 이용한 새로운 Non-coherent TOA 추정 기법을 제안한다. SOP 환경에서 각 피코넷들을 구분하기 위해서 Gold 시퀀스를 이용한 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 기반의 IR-UWB (Impulse Radio-Ultra WideBand) 신호를 사용하였으며 상관 특성을 개선시키기 위해서 다중 마스트 처리 (Multiple Mask Operation; MMO) 방안을 제시하였다. 직접 LOS 경로에 대한 도착 시간 (Time Of Arrival; TOA) 정보는 2단계의 대략적인(Coarse)/ 정밀 (Fine) 타이밍 검출 과정을 통해 획득된다. 제안된 기법에 대한 성능을 검증하기 위해서 IEEE 802.15.4a TG (Task Group)에서 제시한 두 채널 모델을 적용하였고 시뮬레이션 결과로부터 제안된 기법이 다수개의 피코넷이 공존하는 다중 경로 환경에서 일반적인 단일 상관 처리 기법보다 성능이 개선됨을 확인하였다.

실내 NLOS환경에서 정밀도 향상을 위한 IEEE 802.15.4a 기반의 위치추정 알고리즘 (IEEE 802.15.4a based Localization Algorithm for Location Accuracy Enhancement in the NLOS Environment)

  • 차재영;공영배;최증원;고종환;권영구
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1789-1798
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    • 2012
  • IEEE 802.15.4a 표준은 정확한 위치추정 서비스를 지원하기 위하여 time-of-arrival (TOA) 기반의 거리측정 기술을 제공한다. 특히, non-line-of-sight (NLOS) 상황은 TOA 기반의 위치인식에서 중요한 문제이고, IEEE 802.15.4a 네트워크의 성능에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 낮은 복잡도의 위치추정 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 TOA 거리측정을 위해 순차적인 acknowledgment (ACK) 패킷을 이용하고 위치추정지역을 제한 할 수 있는 작은 사각 영역을 설정함으로써 위치를 추정한다. 패킷 교환으로 인한 메시지 오버헤드는 순차적 ACK 패킷을 이용하여 감소될 수 있다. 사각 영역 설정을 통하여 NLOS 환경에 있는 거리측정 값을 제거하고, 위치 추정의 영역을 제한함으로써 추정하는 연산 시간과 에너지를 줄일 수 있다. 시뮬레이션을 통해 에너지 소모와 추정 위치의 정확도 측면에서 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘 보다 좋은 성능을 보이는 것을 확인 하였다.

Rayleigh-Quotient and Iterative-Threshold-Test-Based Blind TOA Estimation for IR-UWB Systems

  • Shen, Bin;Zhao, Chengshi;Cui, Taiping;Kwak, Kyung-Sup
    • ETRI Journal
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    • 제32권2호
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    • pp.333-335
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    • 2010
  • This letter proposes a non-coherent blind time-of-arrival (TOA) estimation scheme for impulse radio ultra-wideband systems. The TOA estimation is performed in two consecutive phases: the Rayleigh-quotient theorem-based coarse-signal acquisition (CSA) and the iterative-threshold-test-based fine time estimation (FTE). The proposed scheme serves in a blind manner without demanding any a priori knowledge of the channel and the noise. Analysis and simulations demonstrate that the proposed scheme significantly increases the signal detection probability in CSA and ameliorates the TOA estimation accuracy in FTE.

모바일 위치추정을 위한 TOA 최단거리 알고리즘 (A TOA Shortest Distance Algorithm for Estimating Mobile Location)

  • 프라드한 사지나;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.1883-1890
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    • 2013
  • 위치 추정 기술 (LDT, Location Detection Technology)은 자원관리 및 통신 서비스의 품질을 향상시키기 위한 무선통신 분야에서 사용되고 있는 LBS(Location Based Service)의 핵심기술 중 하나이다. 이동국(MS, mobile station)의 위치는 세 개의 기지국(BS, base station)들의 좌표와 이동국과 기지국들 사이의 거리에 상응하는 반지름에 기초한 세 개의 원들에 기반한 도래시간(TOA, Time of Arrival)기법을 사용하여 추정된다. 삼각변 측량법을 이용하여 정확한 이동국의 위치를 추정하기 위해서는 세 개의 원들이 한 점에서 만나야 하는데, 이동국과 기지국의 거리를 추정하기 위한 시간지연 개수와 전송 주파수에 따라 원들의 반지름이 증가하여 세 개의 원들이 한 점에서 만나지 못하는 경우들이 발생한다. 반지름이 증가된 세 개의 원들은 여섯 개의 교점을 가지게 되고 이 교점들 중 세 개의 교점들이 특정 이동국의 좌표에 가까이 위치하게 된다. 본 논문에서는 여섯 개의 전체 교점들 중에서 세 개의 내부 교점들을 선택하는 TOA 삼각변 측량법을 위한 최단 거리 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 여섯 개의 교점들 중 이동국의 좌표와 가장 가까운 세 개의 교점을 선택하고, 선택된 교점들의 평균 좌표를 특정 이동국의 위치로 결정한다. 제안된 알고리즘의 성능은 컴퓨터 시뮬레이션 예를 통해 확인된다.

A Study on High Resolution Ranging Algorithm for The UWB Indoor Channel

  • Lee, Chong-Hyun
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.96-103
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    • 2007
  • In this paper, we present a novel and numerically efficient algorithm for high resolution TOA(Time Of Arrival) estimation under indoor radio propagation channels. The proposed algorithm is not dependent on the structure of receivers, i.e, it can be used with either coherent or non-coherent receivers. The TOA estimation algorithm is based on a high resolution frequency estimation algorithm of Minimum-norm. The efficiency of the proposed algorithm relies on numerical analysis techniques in computing signal or noise subspaces. The algorithm is based on the two step procedures, one for transforming input data to frequency domain data and the other for estimating the unknown TOA using the proposed efficient algorithm. The efficiency in number of operations over other algorithms is presented. The performance of the proposed algorithm is investigated by means of computer simulations.. Throughout the analytic and computer simulation results, we show that the proposed algorithm exhibits superior performance in estimating TOA estimation with limited computational cost.

NLOS Mitigation for TOA Location Based on Pattern Matching Algorithm

  • Hur, Soojung;Akbarov, Dilshod;Park, Yongwan
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.63-68
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    • 2009
  • The location of mobile terminals in cellular networks is an important problem in the field of information technology with applications in resource allocation, location sensitive browsing, and emergency communications. Finding location estimation techniques that are robust to non-line of light (NLOS) propagation is a key problem in this area. Time of arrival (TOA) and pattern matching (PM) measurements can be made simultaneously by CDMA cellular networks at low cost. The different sources of errors for each measurement type cause TOA and PM measurements to contain independent information about mobile station (MS) locations. This paper combines the information of PM and TOA measurements to calculate a superior location estimate. The proposed location estimator is robust, provides lower error than the estimators based on the individual measurements, and has low implementation costs.

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