• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.587-594
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• 2010

본 논문에서는 two-way ranging protocol 기반의 비동기 IR-UWB 거리 측정 시스템을 제안한다. 거리 측정을 위해서 주기 선호 특성을 지닌 펄스열을 송신하며 수신단에서는 수신 펄스열을 아날로그 코릴레이터 뱅크틀 이용해서 주파수 도메인으로 변환한 후 주파수 도메인에서 디지털 선호 처리를 하게 되어 펄스률 정도 속도의 ADC로 구현이 가능하다. 제시된 알고리즘은 주파수 도메인에서 다중경로 채널 보상 및 matched 필터링을 하여 피크를 검출한 후 검출된 피크에 동기를 이룬 펄스열을 재전송하는 과정을 거친다. CM1 채널을 가정한 두 디바이스 사이의 거리 측정 시뮬레이션을 통해서 제시한 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1125-1132
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• 2005

초광대역 신호의 높은 시간해상도는 복잡한 다중경로 환경에서의 정밀한 거리추정 및 위치추적 을 가능하게 한다. 그러나 신호의 도착신호 추정시 발생하는 큰 추정오차의 발생은 거리추정의 정확도를 저하시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 다중경로, 다중사용자 환경에서 초광대역 거리추정의 성능을 평가한다. 상호상관을 이용한 직렬검색 알고리듬을 적용할 때 발생하는 추정오차를 분석하고 모의실험 결과를 개시한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.587-596
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• 2006

최근 논의되는 대로 향후 가용 UWB(Ultra-Wideband) 대역폭이 축소되면 기존 UWB 신호의 광대역 특성이 약해지고 특히 다중 경로 환경에서 성능 저하가 두드러질 것으로 예상된다. 본 논문에서는 향후 변경되는 UWB 허가 대역에서 펄스 발생을 용이하게 하고 에너지 효율성을 높이는 방법으로써 선형 주파수 변조 신호를 사용하는 방법을 제안한다. 주파수 변조 신호를 사용함으로써 다중 경로 환경에서 신호 감지 성능이 향상되고 UWB 통신에서는 신호 동기 특성이 향상됨을 보인다. 정합 필터와 부엽 제거 필터를 사용하는 수신단을 도입하여 신호대 간섭비를 높이고 거리 측정 오차를 더욱 감소시키는 기법을 소개한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2A호
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• pp.127-132
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• 2011

본 논문은 Chirp 신호가 변조된 UWB frequency slope를 이용한 거리 측정 기술 및 통신 시스템을 제안하였다. 오직 up-chirp 만 사용하거나 혹은 (주파수 간) 동일한 주파수 변화도(frequency sweeping rate)를 가진 down-chirp 만 사용하는 대신에, 제안된 시스템은 주파수 도약을 이용하여 서로 다른 주파수 변화도를 가지는 여러 Chirp 신호를 사용한다. 제안된 시스템은 데이터 전송 속도를 증가시킬 수 있고 동시에 사용자들이 사용한 sequence 간에 간섭도 줄일 수 있기 때문에 기존 통신 거리 측정 전략보다도 성능이 좋다. 본 논문에서는 연구의 타당성을 보이기 위해 MATLAB을 이용한 UWB 통신 시스템의 시뮬레이션을 제시한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.127-128
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• 2006

In this paper, we propose a novel signaling method using chirp signals in UWB radio with satisfaction of FCC regulation. Chirp signals have been used in many ranging systems such as radar because of its good correlation properties. Because it is important to use broader signal bandwidth in order to get higher precision of the ranging, according to the Cramer-Rao Lower Bound, UWB radio is extremely good as the ranging systems. But, it is very difficult to apply existing chirp signals to UWB, because FCC regulates that the systems operating in UWB radio must occupy signal bandwidth more than 500MHz on the condition of stopping the frequency sweeping. So, we propose multiple chirp signals which can satisfy the regulation of FCC while maintaining chirp signal's properties. The multiple chirp signals which are composed of the sub-chirps modulated by sub-carriers can expand the signal bandwidth with the same principle of OFDM systems. The simulation results show that the BER performance of the proposed multiple chirp signals is identical to that of conventional OFDM when it is applied to data communication, and that the correlation properties of the proposed signals are almost the same with properties as those of single chirp signals whose sweeping bandwidth is the same value with the proposed one.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12A호
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• pp.1128-1135
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• 2010

실내 무선 측위를 위한 UWB (Ultra Wide Band) 무선 측위 시스템에서는 정확한 위치 정보를 추정하기 위해 거리 인지 정보를 사용한다. 거리 인지를 위해서는 TOA (Time of Arrival), TDOA (Time Difference of Arrival)와 같은 시간 정보를 기반으로 하는 기법을 사용하는 것이 일반적이며, 시간 정보를 측정하기 위해서는 흔히 클럭 정보를 사용하는데, 이 때 가장 기본적으로 고려해야할 요소가 클럭 동기를 맞추는 것과 클럭 오프셋에 의한 오차를 보상하는 것이다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 공통 클럭을 이용한 거리 인지 및 무선 측위 기술을 제안한다. 제안하는 무선 측위 기술의 성능 검증을 위하여 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 환경에서 공통 클럭을 이용한 측위 시스템의 거리 인지 및 우선 측위 결과를 확인하기 위한 실험을 진행하였으며, 모의실험 결과를 통하여 클럭 오프셋에 영향을 받지 않는 우선 측위 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권4호
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• pp.482-489
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• 2007

In this paper, two frequency domain signal processing techniques for pulse shape modulation(PSM) ultra wideband(UWB) systems are presented. Firstly, orthogonal detection of UWB PSM Hermite pulses in frequency domain is addressed. It is important because time domain detection by correlation-based receivers is severely degraded by many sources of distortion. Pulse-shape, the information conveying signal characteristic, is deformed by AWGN and shape-destructive addition of multiple paths from the propagation channel. Additionally, because of the short nature of UWB pulses, timing mismatches and synchronism degrade the performance of PSM UWB communication systems. In this paper, frequency domain orthogonality of the Hermite pulses is exploited to propose an alternative detection method, which makes possible efficient detection of PSM in dense multipath channel environments. Secondly, a ranging method employing the Cepstrum algorithm is proposed. This method is partly processed in the frequency domain and can be implemented without additional hardware complexity in the terminal.

• ETRI Journal
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• 제29권4호
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• pp.521-523
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• 2007

In this letter, we analyze an ultra-wideband ranging system based on non-linear chirp waveforms with the ability of narrowband interference suppression. A number of non-linear chirp waveforms are proposed and evaluated by simulation. The results verify that the proposed schemes can suppress the Narrowband interference to a certain degree.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.61-72
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• 2010

본 논문에서는 Ultra-Wide-Band(UWB) 영역 측정을 활용한 이동객체 위치추정과 이동객체 위치정확도를 개선하기 위한 방법을 논한다. 실외환경과는 달리 실내에서는 여러 가지 노이즈로 인해 이동객체의 위치추적이 어렵다. UWB는 최근 위치추적 응용에서 주목을 받고 있는 라디오 기술이다. UWB의 영역측정 기술은 cm 수준의 정확도를 제공한다. UWB의 데이터 전송과 정밀한 영역측정, 물질관통의 특성은 실내위치추적 응용에 적합하다. 본 논문은 UWB 영역 기술과 파티클 필터를 이용한 이동객체의 위치추정 알고리즘을 제안한다. 기존 위치추정 알고리즘들은 이동객체의 위치추정을 한 후에 예상되는 오차와 bias 값을 제거하였다. 그러나 이 논문에서 제안한 알고리즘은 먼저 예상되는 UWB 영역 거리 오차를 제거하고 난 후에 이동객체의 위치를 추정한다. 본 논문에서는 제안 알고리즘이 기존 이동객체의 위치 추정 후 오차를 제거하는 방식보다 위치정밀도가 좋아졌음을 실험을 통하여 보였다. 본 연구에서는 UWB를 이용하여 고정되어 있고 위치를 알고 있는 세 앵커들과 이동객체 간의 추정 거리로부터 bias값과 반복 영역 오차 값을 제거한 후 삼각측량을 하여 이동객체의 위치를 추정하였다. 마지막으로 파티클 필터를 사용하여 이동객체의 위치 정밀도 개선을 한다. 실험 결과는 제안 위치추정 방식이 실내 환경에서 더 정밀함을 보인다.

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