• 한국통신학회논문지
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• 제30권11B호
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• pp.792-803
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• 2005

초광대역 무선통신 (UWB) 기술은 그 자체가 가지고 있는 고속, 저전력, 다중 경로 환경의 강인함 등의 특성으로 고속형 WPAN에 적합한 기술로 평가받고 있다. 본 논문에서는 UWB 기술을 사용하는 WPAN 환경에서 전력 소비를 효율적으로 분산시킬 수 있는 MAC 계층에서의 다중 홉 프레임 중계 방식을 새롭게 제안한다. 본 논문에서는 적절한 중계 단말을 선택하기 위해 PAPSF (Power Aware Path Status Factor)를 정의한다. PAPSF는 SINR과 각 단말에서의 송신 전력 정보로부터 결정 할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 에드 혹 라우팅 프로토콜의 특성으로 인하여 쉽게 중계 단말로 사용될 가능성이 높은 PNC를 통한 프레임 중계 방식과 비교할 때 더 높은 데이터 처리량을 가지며, 전체 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 또한 전력 소모를 PNC 뿐만 아니라 피코넷에 존재하는 다른 단말들로 쉽게 분산시킬 수 있어 PNC의 급격한 배터리 소모를 방지하고, 빈번한 PNC 변경을 막을 수 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.27-32
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• 2008

시간 영역에서 나노 초 이하의 임펄스 신호를 이용하는 초광대역 임펄스 통신을 이용하면 임펄스 특성으로 인해 노드의 위치 정보 파악이 가능하다는 것이 알려져 있다. 이를 위해 무선 측위(Wireless Position Location)용으로 펄스의 도착 시간을 측정하여 센서나 태그의 위치를 계산하는 많은 알고리즘들이 제안되었다. 본 논문에서는 이러한 기존의 알고리즘들의 장단점을 비교한 후 무선으로 동기를 맞추는 TDoA 방안을 실용화 가능한 새로운 방안으로 제안한다. 기존의 알고리즘들은 완벽한 동기를 가정하거나 펄스 송,수신의 시간을 제약하는 등의 특수한 로직이 따로 필요하지만, 저가격, 저전력으로 동작하는 센서네트워크 등의 시스템을 위해서는 가급적 간단하게 노드를 만들어야 하고, 가급적 적은 펄스의 전송을 수행하여야 한다. 제안하는 방안은 동기를 임펄스를 이용해 맞추는 방법을 사용한다 따라서 실제로 구현이 가능하면서도 고정밀 측위를 요하는 시스템에서 측위의 정확도도 높다 시뮬레이션을 통해서 제안하는 방안이 50cm 이하의 에러를 나타낼 확률이 다른 구현 가능한 시스템보다 50%이상 개선됨을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1121-1129
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• 2009

본 논문에서는 펄스형 시추공 레이더 시스템에 사용되는 UWB 모듈인 펄스 발생기와 광대역 가변 이득 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하고, 기존의 시스템과 비교하여 성능을 분석하였다. 공동을 포함하는 지하 매질의 최대 경로 손실을 구하여 시스템 버짓과 규격을 결정하였다. 펄스 발생기는 40 kHz의 펄스 반복율과 5 ns 미만의 펄스폭을 가지고 피크 레벨이 +73 dBm으로 제작되었다. 광대역 저잡음 증폭기는 주파수 20 MHz에서 200 MHz 범위 내에서 3.77 dB의 잡음 지수와 100 dB의 가변 이득 범위를 가지게끔 설계되었다. 실제 시험장에서 기존 시스템과 비교한 결과, 제작된 시스템은 탐사가 되지 않는 영역도 낮은 잡음 지수를 갖는 저잡음 증폭기에 의해서 탐사가 가능하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.549-555
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• 2011

본 논문에서는 UWB(Ultra Wide Band) 통신을 위하여, 에지(edge)를 가진 역삼각형 구조의 평면 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 역삼각형 구조의 모노폴 안테나 양쪽에 에지를 갖는 구조를 구성하여 광대역 특성을 갖도록 한 것으로, 모노폴과 그라운드가 같은 평면에 존재하도록 하고, CPW 급전 방식을 적용하였다. 유전 상수가 4.4인 FR4 유전체 기판을 사용하였고, 안테나 크기는 $20{\times}20{\times}1.6mm$이다. 측정 결과 3.1 ~ 10.1 GHz(7.0 GHz)에서 -10 dB 이상의 반사 손실 값을 가졌다. 복사 패턴은 모든 주파수에서 다이폴 안테나 복사 패턴과 비슷한 전방향성(omni - directional) 특성을 보였고 E - plane 최대 이득은 8.44 dBi 이다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.907-910
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• 2007

최근 물류의 양이 증가함에 따라 컨테이너를 사용한 해상 물동량이 급격히 증가되어 부두에서 처리하여야할 컨테이너 양이 많이 증가되었다. 이에 항만에서의 물류비용 절감을 위해 항만 자동화에 관한 관심이 증대되고 있다. 항만의 자동화는 선박에서 컨테이너를 운반할 트레일러가 통과하는 RFID를 이용한 게이트의 자동화, 정박한 선박에 설려 있는 화물을 취급하는 Quay-Side 컨테이너 크레인(QC)의 자동화, 야드에서 컨테이너를 이적하는 갠트리크레인(GC), 게이트 사이에서 컨테이너를 수송하는 컨테이너 트랜스 포터의 자동화로 크게 분류할 수 있다. 부두의 운용 효율을 증가시키기 위해서는 야드 크레인의 정확한 위치 검출이 상당히 중요한 과제이다. 본 논문에서는 UWB위치인식 시스템을 적용한 야드 크레인의 자동화에 대하여 논의하고 개발방향을 제시하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.208-208
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• 2010

Zinc oxide (ZnO) is a functional material with interesting optical and electrical properties, a wide band gap (more than 3.3 eV), a high transmittance in the visible light region, piezoelectric properties, and a high n-type conductivity. This material has been investigated for use in many applications, such as transparent electrodes, blue light-emitting diodes, and ultra-violet detector. ZnO films grown under low oxygen pressure by thin film deposition methods show low resistivity and large free electron concentration. Therefore, reducing the background carrier concentration in ZnO films is one of the major challenges ahead of realizing high-performance ZnO-based optoelectronic devices. In this study, we deposited ZnO thin films on sapphire substrates by pulsed laser deposition (PLD) with employing an oxygen plasma source to decrease the background free-electron concentration and enhance the crystalline quality. Then, the substrate temperature was varied between 200 'C to 900 'C The vacuum chamber was initially evacuated to a pressure of $10^{-6}$ Torr, and then a pure $O_2$ gas was introduced into the chamber and the pressure during deposition was maintained at $10^{-2}$ Torr. Crystallinity and orientation of ZnO films were investigated by X-ray diffraction (XRD). The film surface was analyzed with atomic force microscope (AFM). And electrical properties were measured at room temperature by Hall measurement.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.27-38
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• 2011

본 논문에서는 신체 외부 고속 통신을 위한 UWB-IR(Ultra Wide Band-Impulse Radio)을 알아보고 다중 접속 시 발생하는 간섭을 완화하고 전송 효율을 높이기 위해 MHP(Modified Hermite Polynomial)펄스와 터너리 코드를 이용한 다중접속 기법을 제안한다. 상호 직교성을 가지는 MHP 펄스와 터너리 코드를 이용하여 신호를 전송할 경우, 신체 외부 고속 및 저속 통신에서 다중접속 시 발생하는 다중 사용자 간섭을 완화하고 다중 사용자간의 신호 구분이 가능하다. 신호 심볼구조에서 MHP 펄스와 터너리 코드 그리고 시간도약 구간을 설정하여 동기식과 비동기식 고속전송 그리고 동기식과 비동기식 저속전송의 경우에서 최적의 전송기법을 찾고 검증한다. 시뮬레이션을 통해 동기식 구조에서 MHP 펄스를 이용하여 전송한 경우 가우시안 펄스를 사용한 경우보다 2~3dB 향상됨을 확인하였다. 또한 비동기식 구조에서의 신호충돌을 회피하기 위해 터너리 코드를 사용하여 전송하여 향상된 다중접속 기법을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.287-294
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• 2006

본 논문은 시간 영역에서의 초광대역 안테나 특성 해석에 대하여 기술한다. 시간 영역 해석을 위해 임펄스 전파 채널에 대한 모델링을 제시하였고, 이를 근거로 초광대역 안테나에 대한 임펄스 응답의 유도 방법을 제시하였다. 또한, 시간 영역에서의 안테나의 특성을 나타내는 파라미터로서 떨림(ringing), 임펄스 응답의 첨두치, 그리고 응답 폭을 제시하였다. 임펄스 응답 측정을 위하여, 변형된 초광대역 코니컬 모노폴 안테나, 초광대역 TEM 혼 안테나, 초광대역 stepped fat 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제작된 모든 안테나는 측정을 통하여 3 GHz 이상의 대역폭을 갖는 초광대역 특성을 보였다. 무반향 반사실에서 구한 각 안테나의 임펄스 응답 특성으로부터, 이득이 높은 TEM 혼이 가장 높은 첨두치를 가짐을 보였고, 대역폭이 가장 작은 stepped fat 모노폴 안테나가 가장 넓은 임펄스 응답 폭을 가짐을 확인했다. 또한, 떨림 현상은 TEM 혼안테나를 제외한 두 안테나에서 관찰되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.213-218
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• 2007

본 논문에서는 CMOS 0.18 ${\mu}m$ 공정을 이용하여 DS-CDMA UWB용 고주파 VCO를 설계하고 제작하였다. 위상 잡음 특성을 좋게 하기 위해서 PMOS, NMOS 소자를 대칭으로 구성한 complementary cross-coupled LC 발진기 구조로 설계하였고, varactor를 이용하여 주파수를 조정하였다. 또한 전류원의 1/f 잡음 신호를 줄이기 위해 저항을 이용하여 전류원을 구성하였다. 스펙트림 분석기를 이용한 측정을 위해 칩 내부에 고속 동작을 위한 인버터 버퍼를 추가로 설계하였다. 제작한 VCO의 core size는 $340{\mu}m{\times}535{\mu}m$이고, 측정한 VCO의 위상 잡음은 1-MHz offset에서 -107 dBc/Hz의 특성을 나타내고, 주파수 조정 범위는 $7.09{\sim}7.52$ GHz의 특성을 보인다 Harmonic suppression은 32 dB, VCO core의 전류 소모는 1.8 V 공급 전압에서 2 mA의 저전력 소모를 나타내도록 설계하였다.