• 제목/요약/키워드: Ultra-wide Band (UWB)

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차량용 UWB 레이더의 RF front-end 모듈 설계 (RF Front-End Module Design of UWB Radars for Vehicle)

  • 박지호;김태규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권11호
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    • pp.61-68
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    • 2008
  • 본 논문은 차량용 UWB 레이더 시스템의 RF front-end 개발에 그 목적이 있다. UWB 시스템은 1ns 이하의 매우 좁은 펄스폭을 갖는 임펄스를 전송한다. 따라서 수 GHz에 이르는 매우 낮은 전력의 초광대역 특성을 갖게 되어 기존의 무선 통신 시스템과의 공존이 불가피하다. UWB의 장점은 높은 채널 용량과 데이터 전송률을 가지며, 다중 경로에 대한 세밀한 분해가 용이하여 위치 예측과 Rake 수신이 가능하다는 점이다. 또한 UWB는 저전력의 초광대역 특성을 나타내므로 낮은 간섭 특성을 가지며, 초단거리의 정밀함에 의해 위치 추적이 가능하며, 시스템 구현 비용을 절감할 수 있다. RF front-end 모듈은 DCR(Direct ConveRsion) 방식을 사용하여 설계하였으며, 저가의 차량용 RF단에 적합하게 구성을 하였다.

위치 인식이 가능한 WBAN 용 UWB 수신기 (UWB WBAN Receiver for Real Time Location System)

  • 하종옥;박명철;정승환;어윤성
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.98-104
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    • 2013
  • 본 논문에서는 무선 통신 및 근거리 위치 인식이 가능한 WBAN(wireless body area network) 용 UWB(Ultra-wide band) 수신기 회로를 제안한다. UWB 수신기는 에너지 검출 방식의 OOK(on-off keying) 변조가 가능하도록 설계가 되었다. 고속의 sampling 을 하기 위해서 4bit ADC 는 DLL(delay locked loop) 을 이용하여 sub-sampling 기법을 사용하도록 설계되었다. 제안된 UWB 수신기는 CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 설계되었으며, 전원 전압 1.8V에서 61mA의 전류를 소모하면서 -85.7dBm의 수신 감도, 42.1dB의 RF front-end 게인, 3.88 dB의 noise figure, 최대 4m 까지의 거리 감지 성능을 가지고 있다.

Novel Multiple Access Schemes for IEEE 802.15.4a Low-rate Ultra-wide Band Systems

  • 휘빙;장홍;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권7A호
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    • pp.682-687
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    • 2010
  • The IEEE 802.15.4a specification targets the low-rate (LR) Impulse-radio (IR) ultra-wideband (UWB) system which is now widely applied in the WPANs considering rather short distance communications with low complexity and power consumption. The physical (PHY) layer uses concatenated coding with mixed binary phase-shift keying and binary pulse-position modulation (BPSK-BPPM), and direct sequence spreading with time hopping in order that both coherent and non-coherent receiver architectures are supported. In this paper, the performances of multiple access schemes compliant with IEEE 802.15.4a specification are investigated with energy detection receiver, which allow avoiding the complex channel estimation needed by a coherent receiver. However, the performance of energy detection receiver is severely degraded by multi-user interference (MUI), which largely diminishes one of the most fascinating advantages of UWB, namely robustness to MUI as well as the possibility to allow parallel transmissions. So as to improve the performance of multiple access schemes, we propose to apply the novel TH sequences as well as to increase the number of TH positions. The simulation results show that our novel multiple access schemes significantly improve the performance against MUI.

가시거리 실내 무선 환경에서 새로운 UWB 채널 모델에 대한 연구 (A Study of New UWB Channel Model in LOS Indoor Wireless Environment)

  • 서유정;안재성;하덕호;이영환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.807-810
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    • 2007
  • 최근 극단파의 펄스를 사용하는 UWB(Ultra WideBand) 기술이 다양한 무선 통신기기에 응용되고 있다. 이와 같은 UWB 기기들은 동일한 주파수 대역을 공동으로 사용하기 때문에 상호 간섭에 의한 장애가 발생하고 이를 방지하기 위해 적은 전력을 사용하여 수십미터 이내의 근거리 통신을 주로 하게 된다. 특히, UWB는 실내공간에서 기기간의 통신에 많이 사용하게 되는데 이를 위한 다양한 실내 환경의 채널의 모델링이 필요하다. 아울러 채널의 특징에 대한 정확한 정보는 통신 시스템 디자이너에게 채널의 성능을 예상할 수 있게 하므로 정확한 채널 모델링은 통신 시스템을 설계하는데 있어서 아주 중요하다. 본 논문에서는 가시거리 환경에서 기존의 모델보다 정확한 UWB 채널을 위한 새로운 모델을 정립하였다.

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무선 비동기식 UWB (WAU) 시스템 구현 (Implementation of Wireless Asynchronous UWB System)

  • 최성수;오휘명;이원태;김관호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2649-2651
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    • 2004
  • 본 논문에서는 다중객체 인식 시스템과 같은 저용량 데이터전송의 저전력 무선센서네트워크 분야에 적용 가능한 새로운 펄스 방식의 저용량 UWB 통신 시스템을 제안하고 이를 설계 및 구현한다. 특히, 펄스방식의 저전력 UWB 시스템을 구현하기 위해서 전형적인 통신시스템의 수신기 구조인 RF단의 믹서, 상관기와 A/D 변환기를 없애고 최대한 단순화된 구조의 무선 비동기방식의 초광대역 송수신기를 설계한다. 설계된 WAU(Wireless Asynchronous Ultra-Wide band)시스템은 홈내 또는 강의실과 같은 곳에서 1:N HD(Half Duplex) 방식으로 저전력 무선 CANVAS 전송이 가능토록 실제 구현되었다. 구현된 WAU 시스템은 P-to-P(Peer-to-Peer) LOS(Line of Sight) 채널상태의 전송거리 10 m 에서 안정적으로 최대 115kbps 급의 전송속도가 지원 가능함을 측정하였다.

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다중 경로 채널환경에서 UWB RAKE 수신기의 성능분석 (Performance analysis of UWB RAKE Receiver in multi-Path channel)

  • 오세왕;오태원
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.594-598
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    • 2003
  • In this paper, we analyze the performance of UWB(Ultra-WideBand) communication system employing Bi-phase modulation and RAKE Receiver under the MAI(Multiple Access Interference) and the OSI(Other System Interference) environment. Using the multi-path channel model recommended by IEEE P802.15.TG3a, the performance degradation Is described with the number of users, the number of RAKE fingers and training sequences. To meet BER 10e-4 for 20 users at the same time, the number of RAKE fingers are proposed from 3 to 32. And the number of training sequences are limited less than 8 to keep the channel estimation error within 3dB

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고속 비동기식 UWB 무선측위 기법 (Rapid Asynchronous UWB Position Location Scheme)

  • 남궁영;양석철;강동우;신요안
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.41-42
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    • 2006
  • In this paper, we propose a rapid asynchronous UWB (Ultra Wide Band) position location scheme based on double RTTs (Round-Trip Transmissions). In the proposed scheme, to avoid performance degradation of the position location in harsh multipath channel environments where LoS (Line-of-Sight) components are not always guaranteed, the remaining RTT information is solved from realistic double RTTs. Simulation results in IEEE 802.15.4a UWB channel models reveal that the proposed scheme can achieve closely comparable position location accuracy of the conventional ToA (Time of Arrival) method based on triple RTTs, while reducing the processing delay required for the calculation of the position locations.

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무선 영상 송수신 단말기용 UWB 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of UWB Antennas for Wireless Video Transceiver Handset)

  • 이성옥;채정식;정회경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.686-691
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    • 2012
  • UWB(Ultra-WideBand)는 대역별로 배타적 주파수 이용 권한이 부여되는 방식을 탈피하여 매우 넓은 주파수 대역을 활용하면서도 기존에 해당 주파수를 사용하고 있는 다른 서비스에 주파수 간섭을 일으키지 않는 기술 방식이면서 동시에 수백 Mbps 이상의 데이터 전송률을 실현 할 수 있는 기술로 무궁무진한 발전 가능성을 가진 기술이라 할 수 있다. 이에, 본 논문에서는 UWB의 기술 일반에 대한 이해와 더불어 기술 동향에 대해 연구하고, UWB 통신에 사용되는 안테나를 분석하고 무선 영상 송수신용 단말기에 적용 가능한 UWB용 소형 안테나를 설계 및 구현하였다.

시간-주파수 분석을 이용한 IR-UWB 안테나 임펄스 분산 특성 분석 (Analysis of Impulse Dispersion for IR-UWB Antenna Using Time-Frequency Analysis)

  • 고영목;나극환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.1371-1379
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    • 2010
  • 본 논문에서는 시간-주파수 분석 기법을 이용하여 IR-UWB(Impulse Radio UWB) 안테나의 임펄스 분산 특성 분석에 대해 제시하였다. 최적 임펄스 신호 전송이 가능한 테이퍼 슬롯 안테나와 이동성을 고려한 무지향성 IRUWB 안테나 4종(마이크로스트립 선로 급전 구조 2종, CPW(Coplanar Waveguide) 급전 구조 2종)을 설계하였으며, 3.1~5.1 GHz UWB 대역에서 각 안테나 링크에 대해 시간-주파수 분석 기법인 STFT(Short Time Fourier Transform)을 이용하여 안테나의 분산 특성을 분석하였다. 따라서 제안된 STFT 기법을 이용할 경우, IR-UWB 안테나의 분산 특성 추출을 위한 시간 영역 임펄스 응답 측정 대안으로 사용이 가능하다.

UWB용 대역 저지 필터 설계 (Design of a Band-Stop Filter for UWB Application)

  • 노양운;홍석진;정경호;정지학;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.89-94
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    • 2006
  • 본 논문에서는 초광대역(UWB: Ultra-Wideband) 무선 통신 시스템에 적합한 소형의 마이크로스트립 대역 저지 필터를 제안한다. 제안된 필터는 $50{\Omega}$ 마이크로스트립 선로 좌측에 단락 스터브(short-circuited)를 이용한 고역 필터와 우측에 결합 공진기를 이용한 대역 저지 필터를 합성하였다. 3.1 GHz에서 10.6 GHz까지의 초광대역 특성을 갖는 고역 필터를 설계하기 위해서 the mixed lumped/distributed(L/D) 방법을 이용하였다. 또한 원하는 주파수 대역의 협대역 저지 필터를 설계하기 위해서 3개의 결합 공진기(coupled resonator)를 이용하였다. 공진기를 미앤더(meander) 형태로 구현함으로써 L-형태의 공진기에 비해 면적을 $29\%$ 정도 소형화시켰다. 측정 결과 3-dB 삽입 손실을 기준으로 $146.7\;\%(2.1\;GHz{\sim}10.15\;GHz)$의 광대역 통과 특성을 얻었으며 $10.04\;\%(5.2\;GHz{\sim}5.75\;GHz)$의 저지 대역을 나타내었다. 측정된 군 지연(group delay) 특성은 저지 대역을 제외한 주파수 대역에서 0.7 ns 미만이다.