• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1133-1143
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• 2005

본 논문에서는 다중경로 채널 환경의 초광대역 (Ultra Wide Band; UWB) 시스템에서 고속 고신뢰의 동기획득을 위한 향상된 두 단계 신호 탐색 기법인 TSS-LS(Two-Step Search scheme with the Linear search based Second step) 를 제안한다. 제안된 TSS-LS는 기존에 본 저자들이 제안하였던 TSS-BS (Two-Step Search scheme with the Bit reversal search based Second step)와 견줄만한 매우 빠른 동기획득 성능을 달성할 수 있도록 Single-Dwell 연속 동기탐색 기법에 기초하고 있으며 두 개의 다른 임계값과 탐색창을 적용한다. 반면, 제안된 TSS-LS는 UWB 시스템에서 통기획득의 고신뢰성을 보장하기 위해 두번째 단계에서 Bit Reversal 탐색 알고리즘을 사용하는 TSS-BS와는 달리 Linear 탐색 알고리즘을 적용하게 된다. IEEE 802.15.3a의 UWB 다중경로 채별 환경에서의 모의실험 결과, 일반적인 탐색 기법보다 본 논문에서 제안된 두 단계 탐색 기법의 정규화된 평균 동기획득 소요 시간이 큰 폭으로 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히, 신호 동기획득 과정과 연동된 비트오율 성능 평가에서 제안된 TSS-LS 기법의 경우 높은 신호대 잡음비에 대해 이상적인 성능에 필적하는 매우 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권2호
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• pp.220-226
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• 2013

최근 공장자동화 및 물류시스템의 발전은 대형선박이나 물류창고 등과 같은 넓은 작업현장을 소수의 작업자가 관리할 수 있게 되었다. 기존의 무선 실내 위치인식 시스템에서 이러한 작업자들의 정확한 위치를 추정하기 위해서 일반적으로 셋 또는 그 이상의 고정노드가 하나의 노드로 이루어진 이동노드의 위치를 인식하는 방식이 주로 사용되고 있다. 하지만 이러한 방법은 작업자(이동노드)에 비하여 넓은 작업현장에 많은 고정노드가 필요하므로 노드 배치 측면에서는 비효율적이다. 따라서 소수의 작업자를 요구하는 이러한 작업환경에서 효율적으로 노드를 배치하기 위하여 본 논문에서는 세 개의 노드로 구성된 이동노드가 고정노드 두 개의 상대좌표를 효율적으로 인식함으로써 고정노드의 개수를 저감하는 새로운 추정 알고리즘과 이동노드와 고정노드 사이의 거리오차를 최소화하기 위하여 Rounding estimation(RE) 기법을 제안한다. 실험 결과 제안한 RE기법은 자유공간에서 기존의 삼변측량법의 오차율 대비 90.9% 개선된 위치인식 결과를 나타냈다. 또한 실내 자유공간에서 고정노드 수를 최대 50%까지 감소시킬 수 있음에도 불구하고 제안한 추정 알고리즘은 평균 오차 0.15m의 정밀한 위치인식이 가능하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제19C권4호
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• pp.239-246
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• 2012

WPAN에서 위치추정은 UWB를 사용한 선택적 기능으로 규격화되어 있다. 그러나 실제로는 위치추정 기능이 제공되고, 가격이 저렴하고 개발환경이 제공되고 있는 CSS(Chirp Spread Spectrum) 소자를 주로 사용하고 있다. CSS 소자는 2.4GHz 주파수 대역을 사용하고, 표본화 클럭 주파수가 UWB에 비하여 낮고, 시각정보추출 정확도가 떨어지므로 거리추정 오차가 크게 나타난다. 거리추정 오차는 SDS-TWR 방식을 사용하여 10m 거리에서 30cm～1m 정도로 알려지고 있으며, ($10m{\times}10m$) 환경에서 위치추정 오차는 1～2m 정도로 알려지고 있다. 따라서 보다 개선된 성능이 요구되는 응용을 위해서는 거리추정 이후의 후처리 알고리즘 개발이 중요하게 되었다. 본 논문에서는 고정노드의 주파수편이를 확장 Kalman 필터에 적용하는 방식을 연구하였으며, 각 고정노드의 주파수 편이를 공통의 상태변수와 각 고정노드별 주파수편이 상수로 구분하고 이를 통합하는 주파수편이 보상 확장 Kalman 필터 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 CSS WPAN 노드를 사용하여 10cm 이하로 매우 정확한 위치오차 범위 내에서도 이동노드의 위치를 추정할 수 있음을 확인하였다.