• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1314-1321
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• 2010

선박 접안 유도시스템은 선박 내에 장착된 위치 기반 UWB(Ultra WideBand)와 해안에 설치된 리더기를 통해 받은 접안 지점 내의 선박 정박 유무 정보를 바탕으로 관제시스템이 접안을 요청한 선박에 대해 선박의 크기와 종류를 판별하여 그 결과에 따라 접안이 가능한 지점의 위치 정보를 해당 선박에 무선 송출하여 선박의 접안을 유도한다. 이는 선박의 정박시간 대기로 발생하는 불필요한 연료의 낭비와 접안 과정 중 발생하는 충돌 사고를 예방하여 안전성을 제시할 수 있다. 본 연구에서는 위치기반 UWB를 이용한 선박 접안 유도시스템의 테스트베드를 구현하였다. 또한 java 기반의 사용자 인터페이스를 구현하여 모바일 기기 등을 통해 실시간으로 동종의 선박들 가운데에서 사용자의 선박의 위치를 쉽게 인지할 수 있도록 정박 위치 정보를 제공하는 편의성을 제공한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.348-351
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• 2013

최근 전자파를 이용하여 두뇌를 영상화하는 시스템이 제안되고 있다. 이러한 시스템은 초광대역 특성(0.5~2 GHz)과 주빔의 방향이 모든 동작 주파수 대역에서 일정하게 유지되는 소형 안테나를 요구한다. 위의 요구 조건을 만족하기 위해서 본 논문에서는 비대칭형 corrugation들을 일반 TSA에 적용하여 안테나의 크기는 14 % 감소시키고, 요구되는 동작 주파수 대역인 0.5 GHz에서 2 GHz까지 반사 손실이 10 dB 이하의 값을 가지도록 설계하였다. 특히 대칭형 corrugation들을 적용한 TSA가 가지는 주빔의 방향이 주파수에 따라 변하는 점을 개선하였고, 이러한 비대칭형 corrugated TSA는 전자파를 이용한 두뇌 영상장치의 구현을 위해서 요구되는 조건을 모두 만족한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1075-1085
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• 2005

본 논문은 IEEE802.15.3a Alt-PHY로 표준화중인 MB-OFDM WB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템 수신기 설계 방안을 제시하고 링크 마진(link margin) 설계를 위해 4 병렬 구조에 의한 구현 손실을 정량적으로 분석하는 것이다. 먼저 MB-OFDM UWB 시스템의 전송 방식을 설명하고, 동기 구조를 완전한 디지털 방식으로 설계하기 위해 반송 주파수 옵셋(carrier frequency offset)과 샘플링 클락옵셋(sampling clock offset)이 MB-OFDM UWB 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 이러한 반송 주파수 옵셋과 샘플링 클락 옵셋을 추정하고 보상하기 위한 알고리즘과 VLSI 구현을 위하여 MB-OFDM UWB 시스템의 패킷 전송 구조를 이용한 4 병렬 동기 구조를 제시하였다. 본 논문에서 제시한 시스템 동기를 위한 수신 구조와 단순화된 4 병렬 구조에 의한 구현 손실 값은 UWB-OFDM 시스템 규격에서 제시한 최대 허용 가능한 반송 주파수 옵셋 및 샘플링 클락 옵셋에서 최대 3.08 dB로 시뮬레이션을 통해 분석되었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권5호
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• pp.1317-1340
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• 2024

With the rapid development of information technology, people's demands on precise indoor positioning are increasing. Wireless sensor network, as the most commonly used indoor positioning sensor, performs a vital part for precise indoor positioning. However, in indoor positioning, obstacles and other uncontrollable factors make the localization precision not very accurate. Ultra-wide band (UWB) can achieve high precision centimeter-level positioning capability. Inertial navigation system (INS), which is a totally independent system of guidance, has high positioning accuracy. The combination of UWB and INS can not only decrease the impact of non-line-of-sight (NLOS) on localization, but also solve the accumulated error problem of inertial navigation system. In the paper, a fused UWB and INS positioning method is presented. The UWB data is firstly clustered using the Fuzzy C-means (FCM). And the Z hypothesis testing is proposed to determine whether there is a NLOS distance on a link where a beacon node is located. If there is, then the beacon node is removed, and conversely used to localize the mobile node using Least Squares localization. When the number of remaining beacon nodes is less than three, a robust extended Kalman filter with M-estimation would be utilized for localizing mobile nodes. The UWB is merged with the INS data by using the extended Kalman filter to acquire the final location estimate. Simulation and experimental results indicate that the proposed method has superior localization precision in comparison with the current algorithms.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권7호
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• pp.38-44
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• 2008

본 논문에서는 무선 센서 네트워크 응용을 위한 저복잡도, 저전력 초광대역 임펄스 통신용 베이스밴드의 구조를 제안하고 TSMC 0.18um CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작하였다. 제안된 베이스밴드는 간략화된 패킷구조와, single-bit 샘플러의 사용 및 순수한 디지털 회로를 이용한 동기방식을 적용하여 시스템의 복잡도를 크게 낮추었다. 또한 저전력 구현을 위하여 베이스밴드의 동작상태를 세 가지로 정의하고 각 상태에 따라 필요한 블록만이 작동되도록 하였으며, 아울러 로직 합성단계에서 gated clock cell을 사용하여 소비전력을 더욱 낮추었다. 제안된 베이스밴드는 2Kbyte의 내부메모리와 약 23K의 디지털 게이트로 구성되며 약 1.8mW@1Mbps의 저전력으로 동작한다. 제작된 베이스밴드 칩의 검증을 위하여 간단한 MAC 프로토콜이 구현된 저전력 프로세서를 이용하여 센서 노드를 구성하고, 다중 센서 노드환경에서 성공적으로 동작함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권7호
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• pp.22-31
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• 2008

인지전파 기술은 유효한 스펙트럼을 찾기 위하여 면허사용자(주사용자)의 존재를 검출하는 적절한 센싱 기술이 필요하다. 또한 분산형 ad-hoc 네트워크의 경우 검출된 정보는 부사용자 간에 서로 제공될 수 있어야 한다. 동시에 주사용자의 성능은 부사용자에 의하여 열화 되지 않아야 한다. 특히, 주사용자의 검출은 음영지역에서는 매우 어렵다. 이를 위하여 분산형 협력 스펙트럼 센싱 기술이 제안되었는데 이는 검출 성능을 향상하기 위하여 다수의 부사용자에 의하여 검출된 정보를 협력적으로 조합하는 방법이다. 그러나 이 기술은 주사용자를 검출하는 정확성과 신속성 측면에서 성능 향상이 필요하다. 본 논문에서는 UWB를 사용하여 주사용자를 검출하고 또 이를 사용하여 검출된 정보를 부사용자 노드들에게 제공하는 방법을 제안하였다. UWB는 고속의 데이터 전송이 가능한 장점이 있다. 뿐만 아니라 underlay 방법으로 주사용자와 공존하여 전송이 가능한 장점이 있다. 본 논문에서는 UWB를 사용한 주사용자의 검출 확률 측면에서 개선이 됨을 보였다. 또한 throughput을 해석한 결과 제안된 방법은 기존의 방법과 비교하여 개선되었음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.327-332
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• 2017

IoT 기술이 발전함에 따라 사용자의 이동성 및 정체성을 확인하기 위한 위치 기반 서비스(Location Based Service)에 대한 수요가 증가되고 있다. 초기의 LBS 시스템은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내오는 신호의 위상을 측정하거나 반송파 신호의 코드를 추적하여 위성까지의 거리를 측정함으로써 위치정보를 확인하는 기술이 주로 사용되었다. 그러나 GPS위성을 사용하는 방식은 실내에서는 위성 신호의 수신이 어렵기 때문에 그 효용성이 떨어진다. 따라서 실내 환경에서 활용할 수 있는 위치인식기술을 위해 UWB, RFID, Zigbee 등과 같은 무선 통신 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 저전력 기반의 위치 인식을 위한 IEEE 802.15.4a의 표준을 활용하여 CSS를 위한 2.45GHz 대역과 UWB를 위한 3.1~10.6GHz대역 및 250-750 MHz대역의 주파수 대역을 포함을 하는 LBS 시스템을 설계하였다. 그 결과로서 2.45GHz ISM RF 트랜시버와 Ranging 기능을 하드웨어로 구현하여 0dBm의 출력파워를 갖음을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.28-42
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• 2013

전기를 이용한 신 교통 시스템인 무인궤도차량은 도심교통 완화, 관광지 교통지원, 공항 및 고속철도와 거점지역을 연결하는 목적을 가지고 있다. 무인궤도차량의 무인 운용에 따른 안전성과 신뢰성 보장을 위해 안전장치의 개발을 필요로 하고 있다. UWB 레이더는 낮은 전력소모와 낮은 간섭 및 높은 정밀도의 장점을 가지고 있어 무인궤도차량에 적합한 시스템이다. 본 논문에서는 무인궤도차량의 안전한 운행을 위한 필수 요소인 레이더에 적합하고, 다양한 잡음환경에서 개선된 성능을 보이는 적응형 CFAR 알고리즘을 제안하였다. 제안된 CFAR 알고리즘은 Mean Level 계열의 CFAR 알고리즘에 비하여 균질한 잡음상황과 다중표적상황에서 개선된 성능을 보였으며, 기존의 VI-CFAR이 가진 다중 표적 상황에서 성능저하를 개선하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.745-752
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• 2005

본 논문에서는 무선환경을 이용하여 이동하는 객체의 확인 및 위치 추적을 위한 시스템에서 수신부측의 디지털부를 구현하고자 한다. 구현한 시스템의 경우에 UWB를 이용한 통신 시스템을 가정하였고, 전체적인 통신 방식은 직렬 통신(RS-232) 방식을 따른다. 디지털 수신기는 직렬 통신의 입출력을 담당하는 RS-232-type1/RS-232-type2, ID 검출을 위한 ID Detector, 그리고 ID Detector의 올바른 동작을 위해 입력을 버퍼링하는 PISO&Buffer 회로로 구성된다. 디지털 수신기는 UWB를 이용한 시스템의 응용 목적에 따라서 최소의 하드웨어 자원을 이용하면서 구현하고자 하였다. 따라서 다중 ID에 대해서 내부적인 반복 검출 방법으로 원래의 패턴과 상관성을 검사한다. 또한 기본 ID를 내장하고 있어 송신 신호에 대해서 즉각적인 검출이 가능하고, 다른 시스템과의 호환성을 고려하여 ID 패턴의 내용 및 길이를 프로그래밍하여 사용할 수 있다. 구현된 하드웨어는 Xilin의 XC2S100PQ208-5 칩에 사상하였고 727($30\%$)개의 셀을 이용하면서 해당 칩에서75MHz(13.341ns)의 clock frequency로 동작할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.489-495
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• 2018

본 논문에서는 안테나의 소형화, 이득 및 방사패턴을 개선한 초고속 통신망 시스템을 효과적으로 사용하기 위해 3.3 [GHz], 5 [GHz] 대역에서 동작하는 WLAN/UWB 통신용 안테나를 설계 및 제작을 하였다. 대역폭의 개선을 위해 마이크로스트립 패치 안테나를 선택하였고 각 단계마다 이론적인 근거에 의한 수식을 이용하여 슬롯의 폭, 길이, 전송선로의 폭 등을 계산하였다. 설계된 안테나의 시뮬레이션 결과 반사손실이 3.3 [GHz]에서 -14.053 [dB]이고 5 [GHz]에서 -13.118 [dB]의 값을 보여주었다. 이득은 3.3 [GHz]에서 2.479 [dBi]의 값과 5[GHz]에서 3.317[dBi]의 수치를 보여주었다. 또한 3D 설계가 가능한 CST Microwave Studio 2014 프로그램을 이용하여 최적화 한 후, 이를 바탕으로 제작한 안테나의 특성을 측정하여 성능을 확인하는 방법으로 연구를 진행하였다. 최근 다양하고 발전이 계속 이루어지고 있는 무선 기술인 WLAN과 해당 기술 이용자의 수요 증가에 따른 기술의 주파수 대역도 역시 증가하고 있는 추세의 통신 기술인 UWB을 초고속 무선 통신 시스템으로 사용하는 데 있어 불편함 없도록 해당 이용자를 위한 원활한 통신이 가능할 것으로 보인다.