• Title/Summary/Keyword: Ultra-wide band(UWB)

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GIS PD검출을 위한 초광대역 UHF 커플러의 비교 연구 (A comparative study on UWB UHF couplers for GIS PD detection)

  • 이상화;최재구;김광화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.207-210
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    • 2003
  • 가스절연개폐장치(Gas-Insulated Switchgear, GIS) 내부에서 발생하는 부분방전(Partial Discharge, PD) 신호는 1ns이하의 상승시간(rising time)을 가지므로, 이 신호를 효과적으로 측정하기 위해서는 초광대역(Ultra Wide Band, UWB)특성을 갖는 커플러가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 UWB 특성을 구현하기 위해, 대수주기 톱니형 평면 안테나(log-periodic toothed planar antenna)와 등각 스파이럴 패치안테나(equi-angular spiral patch antenna)형태의 두 가지 초광대역 UHF 커플러를 설계 제작하였다. 제작한 커플러들의 특성을 파악하기 위해 안테나의 급전부에, 자체 설계한 매칭 회로인 발룬(balun, balance to unbalance)을 장착하여, 반사계수, 모의펄스에 의한 검출신호, 스펙트럼 둥을 측정하였다.

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PEWB를 이용한 저속 무선 개인영역 네트워크용 비동기 OOK 방식 UWB 송수신기 성능 분석 (Performance Analysis of Noncoherent OOK UWB Transceiver with PEWB for LR WPAN)

  • 기명오;최성수;오휘명;김관호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2992-2994
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    • 2005
  • 수십 센티미터 이내의 오차를 만족시키는 거리/위치판별 기능 및 저속 데이터 송수신 기능 구현을 주목적으로 발족된 저속 무선 개인영역 네트워크(LR-WPAN: Low Rate Wireless Personal Area Network)의 표준인 IEEE802.15.4a는 간단하고 경제적이며 전력 소모가 적은 송수신기 구조를 요구한다. 이에 본 논문에서는 PEWB(Parallel Energy Window Banks)를 이용한 독창적인 비동기(noncoherent) OOK(On-Off Keying) UWB(Ultra-Wide Band) 송수신기 구조를 제안한다. 또한 무선 다중경로 채널상황을 다소 극복할 수 있는 펄스와 비트 반복 기법을 사용한다. 제안된 송수신기의 잡음 특성 분석을 위해 chi-square 분포가 사용되며, 반복적 계산을 통해 얻어진 임계값을 적용하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 분석한다.

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저속 무선 개인 영역 네트워크를 위한 FEC의 성능 분석 (Performance Analysis of Forward Error Correction for Low Data-Rate Wireless Personal Area Networks)

  • 김민수;김종태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.387-388
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    • 2007
  • IEEE 802.15.4a의 UWB(ultra-wide band) 방식에서 PHY(physical layer) 시스템에 사용되는 FEC(forward error correction)는 RS(Reed-Solomon) 조직적(systematic) 블록 부호와 1/2의 부호율을 가진 조직적 길쌈 부호의 연접 형태로 이루어져 있다.[1] UWB 신호를 이용한 시스템은 연속적이지 않은 임펄스(impulse) 기반의 신호를 사용하기 때문에 정밀도 면에서 뛰어난 장점을 가진다. 본 논문에서는 IEEE P802.15.4a 표준에 명시되어 있는 FEC를 구현하여 AWG(adaptive white gaussian noise) 채널에서의 SNR(signal to noise ratio)에 따른 BER(bit error rate)을 구함으로써 성능을 분석하였다. 실험에서의 정확한 결과를 얻기 위해 15.4a의 UWB에서의 변조 방식에 따라 신호를 변조한 후 잡음을 삽입하여 결과를 도출하였다.

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A Conflict-Avoided Resource Reservation using Reservation Diversity for UWB WPAN with Distributed MAC Protocol

  • Joo, Yang-Ick;Hur, Kyeong
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권4호
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    • pp.405-410
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    • 2011
  • In this paper, a conflict-avoided resource reservation scheme for UWB (Ultra Wide Band) WPAN (Wireless Personal Area Network) with D-MAC (Distributed Medium Access Control) is proposed. Since distributed characteristic of the WiMedia D-MAC supporting DRP (Distributed Reservation Protocol) scheme may cause lots of conflicts, overall performances of the WiMedia D-MAC can be deteriorated. In addition, once a DRP conflict occurs, only one of the DRP reservations involved in that DRP conflict maintains the reserved MASs, while the other DRP reservation must be terminated and DRP negotiations for them have to be re-started. Such DRP termination and renegotiation time delays due to the DRP conflicts can be a critical problem to the mobile devices transceiving real-time QoS traffic streams. Therefore, we propose a mechanism to avoid DRP conflicts by providing a kind of path diversity using relay transmission scheme and demonstrate its performance improvements via simulation results.

Antipodal 초광대역(UWB) 신호의 전력 스펙트럼 밀도 분석 (Power Spectral Density of Antipodal Ultra Wideband Signal)

  • 김종한;이정석;김유창;김원후;김정선
    • 한국항행학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.54-61
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    • 2001
  • 기존의 초광대역 시스템에서는 정보 신호를 변조하기 위해 펄스 위치 변조 방식을 이용하였다. 그러나 본 논문에서는 대칭성을 갖고, 시간 도약된 Antipodal 신호를 이용하여 초광대역 신호의 전력 스펙트럼 밀도의 특성을 확률 과정을 이용하여 유도하였다. 초광대역 신호는 가우시안 모노펄스 및 레일리 모노펄스를 이용하였으며, 또한 두 종류의 모노펄스의 폭은 대략 0.5 nsec, 모노펄스의 간격은 5 nsec로 하였다. 그러나 Antipodal 신호의 규칙적인 펄스의 반복 시간에 의한 Comb Line은 시간 도약 부호에 의해 크게 감소되므로 초광대역 시스템에서 부호는 채널화 및 스펙트럼을 보다 완만하게 하여 타 통신 시스템에 영향을 최소화하는데 이용한다.

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UWB 센서 설계를 통한 고압회전기의 부분방전 진단 연구 (PD Diagnosis On High Voltage Rotating Machines using UWB Sensor)

  • ;임광진;신동훈;김희동;박노준;박대희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.197-198
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    • 2007
  • We studied the partial discharge detecting by sensing electromagnetic pulse emitted from the partial discharge source in the stator winding of HV Rotating Machine with UWB sensor. In this study, we designed new type of compact low frequency UWB sensor based on micro-strip technology and made experiments of offline dismantled testing compare with the traditional HFCT as a reference sensor in the laboratory. We investigated internal discharge, surface discharge, corona discharge and non-defected state normal stator on pre-made stator winding by using UWB patch sensor.

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다중 경로 채널에서의 MB-OFDM UWB 시스템 링크 마진 분석 (An analysis of link margin for MB-OFDM UWB system in multi-path channel)

  • 신철호;최상성;백정기
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제13C권6호
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    • pp.677-684
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    • 2006
  • 본 논문은 구현에 사용된 동기알고리즘에 의한 구현손실과 다중경로 페이딩을 고려하여 MB-OFDM UWB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템 수신기 링크 마진 (link margin)을 시뮬레이션을 통해 정량적으로 분석하였다. MB-OFDM UWB시스템은 CP(Cyclic Prefix)대신에 ZP(Zero padding)를 사용하고 심볼마다 3개 주파수 대역을 호핑(Hopping)하는 TFI(Time Frequency Interleaving)모드와 하나의 주파수 대역을 선택하여 신호를 전송하는 FFI(Fixed Frequency Interleaving)모드를 지원한다. 이러한 MB-OFDM UWB 시스템의 특징은 기존 연속적인 신호를 전송하는 OFDM 시스템들에 비해 평균전력은 동일하지만 유효송신출력 측면에서 더 높은 전력 방사를 가능하게 하는 장점이 있다. 본 논문에서 수행한 시뮬레이션 결과를 이용한 링크마진 계산 결과 200Mbps 모드에서 4m 서비스 반경을 보장하기 위해서는 TFI 모드 구현이 필수적이며, 480Mbps모드의 실질적인 서비스 반경은 가시거리가 확보되는 다중경로 환경에서 1-2m정도 일 것으로 분석되었다.

UWB MAC의 Time Slot 동기를 통한 시스템 성능 개선 (System Performance Improvement of IEEE 802.15.3a By Using Time Slot Synchronization In MAC Layer)

  • 오대건;정정화
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권3호
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    • pp.84-94
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    • 2006
  • 본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

Combined Time Synchronization And Channel Estimation For MB-OFDM UWB Systems

  • Kareem, Aymen M.;El-Saleh, Ayman A.;Othman, Masuri
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권7호
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    • pp.1792-1801
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    • 2012
  • Symbol timing error amounts to a major degradation in the system performance. Conventionally, timing error is estimated by predefined preamble on both transmitter and receiver. The maximum of the correlation result is considered the start of the OFDM symbol. Problem arises when the prime path is not the strongest one. In this paper, we propose a new combined time and channel estimation method for multi-band OFDM ultra wide-band (MB-OFDM UWB) systems. It is assumed that a coarse timing has been obtained at a stage before the proposed scheme. Based on the coarse timing, search interval is set (or time candidates). Exploiting channel statistics that are assumed to be known by the receiver, we derive a maximum a posteriori estimate (MAP) of the channel impulse response. Based on this estimate, we discern for the timing error. Timing estimation performance is compared with the least squares (LS) channel estimate in terms of mean squared error (MSE). It is shown that the proposed timing scheme is lower in MSE than the LS method.

무선 통신 기술 활용 SK텔레콤 Location 기술/서비스 동향

  • 강석연;조채환;윤종필
    • 정보와 통신
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    • 제32권8호
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    • pp.32-37
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    • 2015
  • 이동 통신 사업자는 위성 및 이동통신망을 활용하여 Location 기술 및 서비스를 제공하여 왔다. 최근 스마트폰 보급에 따라 Wi-Fi, Bluetooth 등 근거리 통신망 신호를 활용하여, 실내에서 보다 정확한 위치 파악이 가능해지고 있다. 또한, UWB(Ultra Wide Band)신호를 활용한 초정밀 위치 확인 기술, BLE(Bluetooth Low Energy) 및 센서 활용 기술 등 저전력/비용 효율적인 서비스 제공을 위한 다양한 시도가 진행 중에 있다.