• 제목/요약/키워드: UWB 통신

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Noncoherent UWB 시스템에서 Analog Front End 특성에 따른 레인징 성능 분석 (Analysis of Ranging Performance According to Analog Front End Characteristics in a Noncoherent UWB System)

  • 김재운;박영진;이순우;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.77-86
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    • 2010
  • 본 논문에서는 간단한 형태의 적분기와 1-비트 ADC (Analog-to-Digital Converter)로 구성된 AFE (Analog Front End)를 사용하는 Noncoherent IR-UWB (Impulse Radio-Ultra Wide Band) 레인징 (Ranging) 시스템을 제시하고, 레인징 성능에 영향을 주는 AFE 특성에 대해 정의한다. 이 레인징 시스템에서 적분기는 단순히 수신된 신호의 에너지만을 축적하며, 다중 비트 ADC를 필요로 하는 Coherent IR-UWB 시스템과는 달리 1-비트 ADC를 사용하게 되므로, 시스템 구현 측면에서 현실적이고 매우 용이하다고 할 수 있다. 반면, Noncoherent 방식의 특성상 수신 신호를 단순히 제곱하여 적분하게 되므로, 잡음과 다중경로 페이딩 등의 채널 특성에 따라 레인징 정밀도는 큰 영향을 받게 된다. 그러나 이러한 현실적인 중요성에도 불구하고, 현재까지의 IR-UWB 레인징 시스템 연구에서는 AFE 특성 변화에 따른 성능 분석에 관한 결과는 거의 제시되지 않고 있다. 이에, 본 논문에서는 Noncoherent IR-UWB 레인징 시스템을 사용하는 경우 다양한 무선 채널 환경에서 AFE 특성 변화에 따른 레인징 성능을 분석한다. 또한 이를 통해 실제 UWB 하드웨어를 설계할 경우 규격 설정에 고려해야 할 파라미터들을 제시한다.

실내환경에서의 자율주행차 무선 전력 전송을 위한 딥러닝 기반 UWB 거리 측정 (Deep Learning-based UWB Distance Measurement for Wireless Power Transfer of Autonomous Vehicles in Indoor Environment)

  • 김혜정;박용주;한승재
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제13권1호
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    • pp.21-30
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    • 2024
  • 최근 자율주행차 시장이 지속해 성장함에 따라 충전 인프라에 대한 필요성이 커지고 있다. 그러나 무선 충전 시스템의 경우 기존 유선 충전에 비해 대출력이 요구되어 안정성 문제가 제기되고 있다. 자율주행차 무선 충전 인프라를 구축하기 위한 표준으로는 SAE J2954가 존재하며 해당 표준에서는 차량과 전력 전송 시스템 간의 통신 방법에 대해 정의한다. SAE J2954에서는 자율주행차량의 무선 충전 통신 방법으로 Wi-Fi, Bluetooth 및 UWB와 같은 물리적 미디어를 사용해 차량과 충전 패드 간의 통신을 활성화할 것을 권장한다. 특히 UWB는 실내 환경에서 견고한 통신 능력을 보이고 간섭에 민감하지 않기 때문에 실내외 충전 환경에서 적합한 솔루션이다. 해당 표준에서는 무선전력전송 시스템을 구축하기 위한 프로세스로 충전 시작부터 충전 완료까지를 여러 단계로 구분하였다. 본 연구에서는 UWB 기술을 사용하여 무선전력전송 시스템의 한 가지 프로세스인 Fine alignment의 수단으로 사용한다. 실제 자율주행차 무선전력전송 시스템에 적용 가능성을 판단하기 위해 거리에 따라 실험을 수행하였으며 UWB로부터 거리 정보를 수집하였다. UWB로부터 얻어진 거리 데이터의 정확도를 향상시키기 위해 수집한 데이터를 세 단계의 전처리 과정을 거쳐 머신러닝과 딥러닝 기법을 적용한 Single Model과 Multi Model을 제안한다.

평면형 초광대역 모노폴 안테나의 접지 영향 연구 (A study on the Ground Effect in a Ultra-Wideband Planar Monopole antenna)

  • 임계재
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.162-167
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    • 2013
  • 원형 구조를 갖는 평면 모노폴 UWB 안테나에서 접지면의 구조와 크기에 따른 입력 반사계수 특성의 변화를 연구하고, UWB 안테나가 장착되는 응용 기기에 따른 최적 접지면 구조와 크기를 제시하였다. 기준이 되는 원형 모노폴 안테나를 UWB 주파수 대역에서 동작하도록 반경 R 을 설계하였으며, 이 원형 모노폴을 수평면 접지 구조의 중심점에 올리고 시뮬레이션과 측정을 수행하여 양호한 결과를 얻었다. 연구 결과, 원형 모노폴의 반경이 작을 때 접지면의 적정 크기와 모노폴의 반경이 클 때 접지면의 최소 크기를 규정할 수 있었다.

MB-OFDM UWB 신호 간섭하에서 SFBC/SFTC-OFDM 시스템들의 성능 비교 (Performance Comparison of SFBC/SFTC-OFDM Systems Under MB-OFDM Interference)

  • 김경석;송창근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권10A호
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    • pp.968-975
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    • 2006
  • 고속 데이터 전송을 위하여, 송수신단에 다중 안테나를 사용함으로써 독립적인 페이딩 채널을 다수개 형성하여 다이버시티 이득과 코딩 이득을 동시에 얻는 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 아직 UWB(Ultra Wide Band) 시스템과의 간섭에 대한 분석은 이루어지고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 공간 다이버시티 특성을 가진 블록 코드를 OFDM 시스템에 적용하여, MIMO-OFDM 수신기에 인접한 UWB 기기로부터 SFBC(Space Frequency Block Code)-OFDM 시스템과 SFTC(Space Frequency Trellis Code)-OFDM 시스템에 .미치는 간섭 영향을 MIMO 채널 환경에서 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 SFTC-OFDM 시스템이 MB(Multi Band)-OFDM UWB 간섭에 대해 SFBC-OFDM 시스템보다 더 강인한 성능을 보여주었다.

DS-UWB 시스템의 성능 향상 기법 (Performance Improvement Techniques for a DS-UWB System)

  • 박중후
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7A호
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    • pp.674-681
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    • 2006
  • 본 논문에서는 시스템의 복잡도를 크게 증가시키지 않으면서 다중사용자 간섭과 다중 경로의 영향을 효과적으로 감소시킬 수 있는 DS-UWB 시스템 수신기를 제안하였다. 기존의 비동기식 DS-UWB 시스템 수신기는 확산코드의 종류와 길이에 따라 성능의 편차가 심하다. 일반적으로 확산코드의 길이가 증가하면 수신기의 성능도 따라서 향상되지만, 다중 경로의 영향을 받는 환경에서는 만족할만한 성능 향상을 도모할 수 없다. 제안된 수신기는 다중 사용자 다중 경로 페이딩 환경에서도 다중 경로의 영향을 효과적으로 제거할 수 있음을 여러 가지 컴퓨터 모의실험을 통해서 확인할 수 있었다. 또한 같은 조건에서 기존의 수신기에 비해 사용자수를 크게 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

DMB 시스템에서 UWB 전파가 서비스에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study of limitation of Service Area by UWB transmission jamming in DMB System)

  • 김동옥;정승종
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2005년도 하계학술대회
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    • pp.141-145
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    • 2005
  • In this paper, UWB system did research about effect that interference effect with neighborhood single equipment or nearby group equipment gets In DMB service. 2.6425GHz satellite digital multimedia broadcasting service(SDMB) that electric wave interference special quality is contiguity frequency-band including interference of signal by unnecessary radiation level that is radiated in UWB system, and 3.4125GHz broadcasting relay net that is In-band frequency-band and interference effect degree that get in service did comparative analysis. SDMB system was BER $1{\times}10^{-4}$ that interference effect happens from 6.5m point and broadcasting signal reception is possible at 4m point. Also, it was BER $1{\times}10^{-4}$ that interference effect begins to happen from 5.0m point about center frequency 3.4126GHz and broadcasting signal reception is possible at 2m point. And, confirmed that UWB system of impulse method is less interference effect about 2 dB than UWB system of OFDM method, to electric wave of UWB system that is small output

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POCS를 이용한 초광대역 무선통신의 펄스파형 설계 (Pulse Shape Design for Ultra-Wideband Radios Using Projections onto Convex Sets)

  • 이서영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권3A호
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    • pp.311-318
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    • 2008
  • FCC 스펙트럼을 만족하는 초광대역(UWB) 무선을 위한 새로운 펄스 파형을 제안한다. POCS(projections onto convex sets) 기술은 UWB 신호의 제반특성(FCC 스펙트럼 마스크하에서의 효율적인 스펙트럼 이용, 시간 제한성, 좋은 자기상관)의 제약 조건하에서 UWB 펄스의 시간 및 스펙트럼의 파형을 최적화한다. 시뮬레이션 결과에 의하면 펄스 파형의 모든 값에 대해 새로운 펄스 파형은 FCC 스펙트럼 마스크를 매우 효율적으로 만족할 뿐만 아니라 거의 동일한 자기상관함수를 갖고 있음을 보여준다. 또한 동일한 펄스폭에 대해 제안된 펄스의 절단된(즉 엄격히 시간 제한된) 펄스 파형은 이진 TH-PPM(time-hoping pulse position modulation) 시스템의 BER 성능에서 절단된 가우시안 모노싸이클(Gaussian monocycle)보다 우수하다. POCS 기술은 이 기술의 본질적인 설계 유연성 및 결합 최적화 능력 관점에서 UWB 펄스 파형 설계에 매우 효과적인 방법을 제공한다.

SIR 구조를 이용한 초광대역 대역 통과 여파기의 설계 (The Implementation of UWB Bandpass Filter using SIR(Stepped Impedance Resonators) Structure)

  • 신승하;최창호;전계석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12A호
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    • pp.1214-1218
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    • 2010
  • 본 연구에서는 병렬 결합된 전송 선로에 SIR 구조를 결합하여 가파른 차단 특성과 낮은 상업 손실을 갖는 소형 UWB 대역 통과 여파기를 설계하였다. 대역통과 여파가는 시뮬레이터를 이용하여 최적 설계하였으며, 제작된 대역통과 여파기의 통과대역은 3.1GHz-10.6GHz이고 삽입손실은 8.3GHz에서 0.39dB이며, 반사손실은 9.37GHz에서 12.394dB의 특성을 보였다. 따라서 본 연구에서 제안된 대역통과 여파기는 경량화이면서도 높은 차수가 가지는 가파른 차단 특성이 요구되는 초고속 통신 시스템에 적용될 수 있다.

차량 위치추적기반 교통신호등 제어용 UWB 시스템의 Acquisition 알고리즘 연구 (RASE Acquisition Algorithm of Ultra Wideband System for Car Positioning and Traffic Light Control)

  • 황인관;박윤진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권10C호
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    • pp.992-998
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고정밀 차량위치 추적 기반의 교통신호등 제어를 위한 저전송율 초광대역 무선통신 시스템에서의 Ultra Fast Acquisition 알고리즘을 연구하였다. 현재 CDMA에서 사용되는 acquisition방식으로는 저전송율 UWB시스템에서 회로가 복잡해지고 빠른 acquisition을 기대할 수 없기 때문에 새로운 Ultra Fast Acquisition방식이 필요하다. 기본적으로 Sequential Estimation방식을 사용하며 trinomial m-시퀀스를 사용하여 유비쿼터스 센서 네트워크용 U시스템에서 long PN code를 사용하는 경우에도 회로의 복잡도를 줄이고 FCC Emission limit을 만족시키면서, $1\~3{\mu}sec$이내의 acquisition을 가능하도록 설계하였다.

실내 환경의 채널에서 MIMO 안테나로 구성된 UWB 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of a UWB System with MIMO Antennas in Indoor Channel Environments)

  • 김수남;강동욱;김기두
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권11C호
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    • pp.1564-1572
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    • 2004
  • WPAN의 통신방식으로 표준화 작업이 진행 중에 있는 U(Ultra Wide Band)는 기존 시스템과 간섭으로 인하여 전송 전력에 큰 제약이 따른다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 여러 개의 송수신 안테나 구성에 의한 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 채널을 형성하고 이에 따른 성능을 분석한다. 또한 MIMO 채널 형성 시 발생되는 안테나 사이의 간섭을 시뮬레이션을 통하여 획득하고 이것이 시스템에 미치는 영향을 분석한다. 본 논문에서 제안하는 UWB 시스템은 다중경로로 인한 신호간의 간섭 및 다중 사용자로 인한 간섭을 상쇄시키는 최소제곱(least square) 방식과 ML 검출기(Maximum Likelihood Detector) 구조를 갖는다.