This paper describes and analyzes the performance of MB-OFDM (Multi-Band OFDM) technology that is suggested as one of standards in IEEE 802.15 TG3a for uwb application. Also the performance of newly proposed SFBC MB-OFDM scheme is compared with that of conventional MB-OFDM system in this paper. Simulation results show that SFBC MB-OFDM system outperforms conventional MB-OFDM system about 1.5dB Eb/No at target BER of $10^{-4}$.
This paper shows a technique for regulating the rate emitted by UWB mobile terminals. This technique is designed to adapt the emission rate to the effects of channel capacity variations. We assume that individual flows are shaped at edge routers by means of dual leaky buckets. The proposal is based on the evaluation of certain parameters, which reflect the channel status, sent to the application layer. This information is generated by the scheduler designed to guarantee appropriate channel sharing for the various traffic components. We describe some results which highlight how performance depends on the specific operating conditions, as well as on the traffic descriptors of the flows, their reciprocal difference, and performance requirements.
Ultra-wideband (UWB) radios have attracted great interest for their potential application in short-range high-data-rate wireless communications. High received signal to noise ratio and compliance with the Federal Communications Commissions (FCC) spectral mask call for judicious design of UWB pulse shapers. In this paper, even and odd order derivatives of Gaussian pulse are used respectively as base waveforms to produce two synthesized pulses. Our method can realize high efficiency of spectral utilization in terms of normalized effective signal power (NESP). The waveform design problem can be converted into linear programming problem, which can be efficiently solved. The waveform based on even order derivatives is orthogonal to the one based on odd order derivatives.
본 논문에서는 SIR(Stepped Impedance Resonator) 구조를 이용한 초광대역(UWB:Ultra Wide Band) 개방형 스터브 대역통과 여파기를 제안한다. 제안한 개방형 스터브 대역통과 여파기는 초광대역을 구현하기 위해 스터브 위치에 SIR 구조를 적용하였으며 낮은 삽입손실을 갖는다. 제안된 대역통과 여파기의 대역폭은 중심 주파수 5.8GHz에서 103% 이고, 삽입 및 반사손실은 각각 0.17dB 및 13.1dB이며 전체의 크기는$21.6{\times}17.8mm^2$ 이다.
A compact microstrip band-selective filter for ultra-wideband (UWB) radio system is proposed. The filter combines the traditional short-circuited stub highpass filter and coupled resonator bandstop filter on both sides of the mitered 50-ohm microstrip line. To realize the pseudo-highpass filtering characteristic over UWB frequency band (3.1 GHz to 10.6 GHz), a distributed highpass filter scheme is adopted. Three coupled resonators are utilized to obtain the band stop function at the desired frequency band. By meandering the coupled resonators, there is 29% reduction in footprint compared to the traditional bandstop filter using L-shaped resonators. The measured results show that the filter has a wide passband of 146.7 % (2.1 GHz to 10.15 GHz) with low insertion loss and the stop band of 7.42 % (5.32 GHz to 5.73 GHz) for 3-dB bandwidth. The measured group delay is less than 0.7 ns within the passband except the rejection band.
Journal of Construction Engineering and Project Management
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제6권2호
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pp.30-39
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2016
This research presents the development of a self-governing mobile robot navigation system for indoor construction applications. This self-governing robot navigation system integrated robot control units, various positioning techniques including a dead-reckoning system, a UWB platform and motion sensors, with a BIM path planner solution. Various algorithms and error correction methods have been tested for all the employed sensors and other components to improve the positioning and navigation capability of the system. The research demonstrated that the path planner utilizing a BIM model as a navigation site map could effectively extract an efficient path for the robot, and could be executed in a real-time application for construction environments. Several navigation strategies with a mobile robot were tested with various combinations of localization sensors including wheel encoders, sonar/infrared/thermal proximity sensors, motion sensors, a digital compass, and UWB. The system successfully demonstrated the ability to plan an efficient path for robot's movement and properly navigate through the planned path to reach the specified destination in a complex indoor construction site. The findings can be adopted to several potential construction or manufacturing applications such as robotic material delivery, inspection, and onsite security.
선박 내부의 경우 철 구조물 특성 및 NLOS(Non-Line of Sight) 환경에 의하여 심한 RF 간섭이 발생하기 때문에 실내 위치 측정에 어려움이 있다. 본 논문에서는 선박 내부 환경에서 측위 정확성을 높이기 위해 ZigBee, UWB, LF 기술들을 이용하는 무선 복합 측위 시스템을 제안하고 실제 선박 환경에 적용하여 특성을 검증하였다. 제안된 시스템은 LF 기술을 이용하여 층간 구분을 하고, 선박 내부에 설치된 다수의 AP로부터 ZigBee, UWB 위치 데이터를 수집해 선박 내부 공간 유형에 따라 선택적으로 알고리즘을 적용하여 위치를 측정하고 편의 서비스 및 구조 지원 서비스를 제공 할 수 있다.
본 논문은 UWB 센서를 이용한 위치인식 시스템의 구현 및 실험결과와 상황인지형 서비스 구현에 대하여 기술한다. 정확한 위치측정을 위해 UWB 센서의 경사도(pitch), 편주(yaw), 센서 개수, tag 높이 등의 변화에 따른 위치인식 오차를 측정하여 각 변수의 설정 방법을 실험하였다. 이를 이용한 응용으로 상황인지 기술에 바탕한 지능형 헬스트레이닝 관리 시스템 구현하였다. 지능형 헬스 트레이닝 관리 시스템은 헬스장에서 피 훈련자의 위치와 장비의 사용 상태를 인식하여, 적절한 훈련 스케줄을 피 훈련자에게 제공하며, 그에 따른 훈련 장비들의 사용법을 PDA를 통해 안내한다. 상황인지형 서비스의 제공을 위해서는 사용자의 위치와 이동 정보에 대한 오차 보정이 요구되어 사용자의 이동하는 속도를 이용한 위치 보정 알고리즘을 제안하였다. 실험 결과는 제안된 보정 알고리즘을 적용함으로써 이 알고리즘이 적용하지 않았을 때에 비해 오류 데이터가 30% 정도 감소하였다.
UWB 통신용으로 소형 광대역 안테나의 두 가지 형태를 제안하고자 한다. 하나는 회로 기판 위에 쉽게 장착되고 동축 선로로 급전되는 소형 바이코니컬 형태이며, 다른 하나는 CPW로 급전되는 보우 타이 형태이다. 일반적으로 후자 형태는 전자보다 주파수 대역폭이 더 좁다. 그러나 CPW의 중심 도체 선로에 특성 임피던스가 더 높은 좁은 선로로 대치해줌으로써 일렬의 유도성 성분을 도입한다면 보우 타이 안테나도 바이코니컬 안테나처럼 비교될만한 대역폭을 확장할 수 있다. 이런 유도성 성분은 소형 보우 타이 안테나의 용량성 성분을 상쇄하는 중요한 역할을 하며, 광대역 임피턴스 매칭을 가능하게 만든다. 설계 검증을 위해 소형 평면 보우 타이 안테나를 제작 및 실험하였고, 반사 손실의 측정 결과는 계산 결과와 거의 일치하였으며, 방사 패턴도 측정하여 제시하였다.
본 논문에서는 TRM(Transmitter-Receiver Module)을 사용하여 각 안테나에 펄스의 위상을 조정함으로써 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있다. 다중 경로 환경에서 성능저하를 향상시키는 임펄스 신호를 왜곡 없이 송 수신하는 빔 스캐닝 시스템(Beam Scanning System)을 설계 및 제작 하였다. 빔 스캐닝 시스템은 안테나 종단 부분에서 신호가 왜곡 없이 송 수신이 가능하여 하며 타 시스템에 영향을 미치지 않아야 한다. 또한 빔 조향을 통하여 표적에 대한 감지 능력도 있어야 한다. 설계한 빔 스캐닝 안테나의 분산특성은 충실도(Fidelity)를 사용하여 분석을 하고 조향과 레이더 해상도(Radar Resolution) 성능은 $1cm{\times}1cm$ 표적의 크기를 사용하여 그 성능을 확인한다. 빔 스캐닝 배열 안테나를 제작하기 위해 IR-UWB(Impulse Radio)용 비발디 안테나(Vivaldi Antenna), 삼중대역 윌킨슨 전력 분배기(Tri-Band Wilkinson power divider), TRM(Transmitter-Receiver Module), 송 수신 모듈(TRM)을 컨트롤 할 수 있는 컨트롤 보드 및 GUI 설계를 하였다. 본 연구를 통해 개발된 UWB 빔 스캐닝 시스템은 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있으며, 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 분석기술은 안테나 설계 시 안테나의 특성을 정확히 분석을 할 수 있고 손쉽게 빔 폭을 확인 할 수가 있다. 설계한 빔 스캐닝 시스템은 레이더 응용 분야인 지표투과 레이더, 벽 투과 레이더, 의료영상 레이더, 탐색 및 구조 레이더, 비파괴 탐상 레이더 및 무선통신 시스템에 사용 적용이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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