• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.555-560
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• 2009

차량 충돌 위험을 줄이기 위해 거리 측정용 차량 레이더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Direct sequence-ultra wideband를 (DS-UWB) 이용한 차량 레이더는 고속으로 이동하는 차량들 사이에서 충분한 시간적인 여유를 두어 목표물까지의 거리를 측정한다. 따라서 UWB 파형을 이용하면 수신기는 거리를 빠르게 측정하여, 충분한 시간적인 여유를 둘 수 있다. 이에 대한 연구가 진행된 바 있으나 본 논문에서는 그보다 간단한 시스템을 기반으로 빠른 처리 속도로 거리를 측정하여 차량 충돌 방지를 위한 시간적 여유를 확보할 수 있는 기법을 제안한다. 그리고 모의실험 결과를 통해 기존 기법보다 빠른 처리 속도를 확인할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권3호
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• pp.287-296
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• 2009

Although asymptotic bounds of wireless network capacity have been heavily pursued, the answers to the following questions are still critical for network planning, protocol and architecture design: Given a three-dimensional (3D) network space with the number of active users randomly located in the space and using the wireless communication technology, what are the expected per-flow throughput, network capacity, and network transport capacity? In addition, how can the protocol parameters be tuned to enhance network performance? In this paper, we focus on the ultra wideband (UWB) based wireless personal area networks (WPANs) and provide answers to these questions, considering the salient features of UWB communications, i.e., low transmission/interference power level, accurate ranging capability, etc. Specifically, we demonstrate how to explore the spatial multiplexing gain of UWB networks by allowing appropriate concurrent transmissions. Given 3D space and the number of active users, we derive the expected number of concurrent transmissions, network capacity and transport capacity of the UWB network. The results reveal the main factors affecting network (transport) capacity, and how to determine the best protocol parameters, e.g., exclusive region size, in order to maximize the capacity. Extensive simulation results are given to validate the analytical results.

• 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.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제13권3호
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• pp.52-62
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• 2002

레이더(Radio Detection and Ranging)는 전파를 방사하여 그 반사파에 의해 목표의 존재 유무, 거리, 상태 등을 확인하기 위한 무선장치를 말한다. 이와 같은 특성의 레이더를 사용하면 인간의 눈이나 감각으로 확인할 수 없는 여러 가지 정보들을 원거리에서 감지할 수 있으며 그 결과를 파악하여 대처할 수 있도록 해준다. 이러한 다양한 정보를 센싱하는 레이더 기능을 구현하기 위해서는 많은 정보를 포함할 수 있는 광대역 주파수 이용과 많은 반복 펄스의 송수신신호를 필요로 하게 되며 이러한 초광대역 주파수 특성의 극단 임펄스를 이용한 레이더 센싱 기술이 디지털 신호처리와 RF 기술 발전에 따라 급속한 기술발전이 이루어지고 있으며 응용 범위도 다양한 분야로 확장되고 있다. 본고에서는 이러한 새로운 레이더 방식으로 부각되고 있는 UWB 레이더의 국내외 기술동향을 소개하고자 한다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.751-751
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• 2006

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.311-315
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• 2006

Precision location and positioning of Asset within a network is an attractive feature with various applications, especially in indoor environments. Such a demand is met by the standard task group, IEEE 802.15.4a. Several methods, that is, pulse, chirp and chaotic communications have been proposed so far to satisfy the requirements of the standard. Among them, ultra wideband direct chaotic communications has advantageous features such as low hardware complexity, low cost, lower power consumption and flexible frequency band plan. In this paper, the feasibility of the ranging system using non-coherent chaotic transceiver is investigated by designing and implementing the system and the performance is proved by conducting location experiments in real indoor environments.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.659-661
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• 2011

최근 WPAN 분야의 솔루션인 IEEE 802.15.4a는 저소비 전력으로 통신과 거리측정을 동시에 가능케 하는 PHY 제정을 목표로 하고 있다. 본 논문은 IEEE802.15.4a 물리계층에서 사용하는 UWB 신호를 대상으로 거리인식 시스템을 위한 Link Budget을 분석한다. 거리인식 시스템의 성능은 무선 채널의 다중경로 프로파일에도 관계된다. 따라서 본 연구에서는 IEEE 802.15.4a 채널 특성인 Residential 및 Office 환경을 고려하여 거리인식 시스템을 위한 Link Budget을 분석하였으며 연구된 내용은 다양한 거리추정 방식에 적용하여 거리추정 정밀도 향상에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권1호
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• pp.49-59
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• 2011

현재 목표기기(target node)의 위치를 측정하는 기술 중에 가장 정확도가 높다고 평가되는 방법은 ToA(Time of Arrival) 거리 측정(Ranging) 기술과 TDoA(Time Difference of Arrival) 거리 측정 기술을 이용한 위치 측정 방법이다. ToA와 TDoA는 시간을 기반으로 하는 거리 측정 기술이기 때문에 여러 개의 참조기기(Reference node)와 목표기기 사이의 시간 동기화와 오프셋이 중요시 된다. 참조기기와 목표기기 사이의 시간 동기화가 정확하게 이루어지지 않거나 참조기기 간 시간 오프셋이 발생할 경우 정확한 시점에서 신호를 검출할 수 없게 되어 거리오차가 발생하게 되고, 이러한 거리오차를 일반적인 위치 측정 알고리즘에 적용하게 되면 목표 기기의 정확한 위치를 측정할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 참조기기와 목표기기 사이에 시간 동기화가 맞지 않을 경우와 참조기기와 참조기기 사이의 시간 오프셋이 발생할 경우에 위치 측정의 오차를 줄이는 ToA와 TDoA의 Hybrid 방식을 제안한다. 각각의 펄스가 직교성을 갖는 특징을 지닌 MHP(Modified Hermite Polynomial) 펄스를 이용하여 참조기기들이 각기 다른 MHP 펄스를 송수신하도록 하고 이를 통해 한 번의 MHP 펄스 송수신만으로 TDoA와 ToA 두 가지 방법을 모두 이용하여 각각의 거리를 측정하고 위치 계산을 할 수 있도록 한다. Hybrid 방식은 TDoA와 ToA 방법을 이용한 거리 측정을 반복적인 계산을 통해 실제 거리 오차가 적은 방법을 선택하여 목표기기의 위치를 좀 더 정확하게 측정할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.283-291
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• 2012

본 논문에서는 UWB 하반 대역의 WVAN Gbps 데이터 전송률 트랜시버용 소형 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 광대역 특성을 얻기 위하여 부분 접지면 상에서 사각형 모노폴에 링형 스터브와 개방 스터브를 부착하여 다수의 공진 전류 경로를 가짐으로써 -10 dB 이하 반사 손실 영역을 넓혔다. 설계된 안테나는 전자기모의시험을 거쳐 제작되었고, UWB 하반 대역인 3.197~4.732 GHz에서 -10 dB 이하의 반사 손실과 5 dBi 이상의 안테나 이득과 80 % 이상의 효율 특성을 보였다. 따라서 제작된 안테나는 소형화는 물론 우수한 성능의 무선 통신 트랜시버용으로 적합한 것으로 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10A호
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• pp.727-735
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• 2009

UWB (Ultra Wide Band) 무선 측위에서 정화한 위치 정보를 추정하기 위해서는 무선 측위 과정에서 발생하는 오차를 보상하기 위한 알고리즘이 반드시 필요하다. 이러한 무선 측위 오차를 보상하고 정확한 위치 정보 추정이 가능한 Scanning 기법은 동일한 태그 위치에 대한 무선 측위를 반복하여 얻을 수 있는 위치 정보 후보군의 무게중심 점을 찾는 기법으로 처리 구조가 비교적 간단하고 정확한 위치 정보를 추정할 수 있는 장점이 있지만, 측위용 비콘 범위 내의 scanning 좌표들을 하나하나 탐색하고 연산해야하는 단점이 있다. 본 논문에서는 Scanning 기법의 높은 연산량을 줄이기 위해 유전자 알고리즘 (Genetic Algorithm)과 블록 윈도잉 (Block Windowing)의 적용 방안을 제안한다. 제안하는 기법의 성능 검증을 위하여 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 환경에서 얻은 거리 인지 오차 (ranging error) 정보를 사용하였으며, 모의실험 결과를 통하여 낮은 연산량으로도 기존 Scanning 기법의 위치 추정 정확도에 근사할 수 있음을 확인하였다.