• 제목/요약/키워드: Ultra-wideband

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차량 위치추적기반 교통신호등 제어용 UWB 시스템의 Acquisition 알고리즘 연구 (RASE Acquisition Algorithm of Ultra Wideband System for Car Positioning and Traffic Light Control)

  • 황인관;박윤진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권10C호
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    • pp.992-998
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고정밀 차량위치 추적 기반의 교통신호등 제어를 위한 저전송율 초광대역 무선통신 시스템에서의 Ultra Fast Acquisition 알고리즘을 연구하였다. 현재 CDMA에서 사용되는 acquisition방식으로는 저전송율 UWB시스템에서 회로가 복잡해지고 빠른 acquisition을 기대할 수 없기 때문에 새로운 Ultra Fast Acquisition방식이 필요하다. 기본적으로 Sequential Estimation방식을 사용하며 trinomial m-시퀀스를 사용하여 유비쿼터스 센서 네트워크용 U시스템에서 long PN code를 사용하는 경우에도 회로의 복잡도를 줄이고 FCC Emission limit을 만족시키면서, $1\~3{\mu}sec$이내의 acquisition을 가능하도록 설계하였다.

반원 확장을 이용한 초광대역 슬롯 안테나 설계 (The Design of the Ultra-Wideband Slot Antenna by Using a Semi-Circular Extension)

  • 이정남;이효경;장화열;박종권
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.941-948
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    • 2005
  • 본 논문에서는 반원 확장을 이용한 Ultra-Wideband(UWB)슬롯 놋치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 UWB 통신 주파수 대역인 3.1${\~}$10.6 GHz 대역을 만족했으며, IEEE 802.11a 주파수 대역인 5.15${\~}$5.825 GHz는 안테나 패치면에 형성한 $\lambda$/4 길이의 슬롯에 의해 필터링 되었다. 안테나는 유전율이 4.4이며 두께가 0.8 mm인 FR-4로 제작하였으며, VSWR 특성을 측정하였다. 슬롯의 길이 변화에 따른 놋치 특성을 측정하였으며, 경로 손실과 그룹딜레이를 측정하였다. 제안된 안테나는 IEEE 802.11a 주파수 대역을 제외하고는 평탄한 이득 변화량(1.9 dBi)을 나타내었다.

주파수 대역 저지 특성을 갖는 초광대역 안테나 (Ultra-Wideband Antenna Having a Frequency Band Notch Characteristic)

  • 최우영;정지학;정경호;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.199-203
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Ultra-Wideband(UWB)통신을 위한 새로운 소형 주파수 대역 저지 안테나를 설계 및 제작한다. 설계된 안테나는 초광대역 특성을 만족하면서, IEEE 802.11a와 HIPERLAN/2에 의해 사용이 제한된 $5.15\~5.825\;GHz$에서 주파수 대역 저지 특성을 갖는다. 안테나의 광대역 특성을 얻기 위해서 요철 모양의 접지면을 구현하였고, 또한 제한된 주파수 대역에서 저지 특성을 갖기 위해 U모양의 얇은 슬랏을 사각형 복사 패치 위에 구현 하였다. 제작된 안테나는 저지 대역인 $4.92\~5.866\;GHz$을 제외하고 $2.95\~11.7\;GHz$ 대역에서 정재파비 2 이하를 만족하는 광대역 특성을 나타낸다.

Method of Generating Information Signals in the System Industrial Internet of Things

  • Aleksandr Serkov;Nina Kuchuk;Bogdan Lazurenko;Alla Horiuskina
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권4호
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    • pp.206-210
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    • 2024
  • Industrial facilities that use modern IT technologies require the ensured reliability and security of information in automated enterprise management. Concurrently, so as to ensure a high quality of communication, it is necessary to expand the bandwidth of communication channels, which are limited by the physical parameters of the radio frequency spectrum. In order to overcome this contradiction, we propose the application of technology fundamental to ultra-wideband signals, in which the ratio between the bandwidth and its central part is greater than "one". For this reason, the information signal is emitted without a carrier frequency - simultaneously within the entire frequency band - provided that the signal level is lower than the noise level. For the transmission of information content, the method of positional-time coding is used, in which each information bit is encoded by hundreds of ultrashort pulses that arrive within a certain sequence. Mathematical models of signals and values observed in wireless communication systems with autocorrelation reception of modulated ultra-wideband signals are furthermore recommended. These assist in identifying features of the dependence of the error probability on the normalized signal-to-noise ratio and the signal base. Comparative analysis has shown that the best noise immunity of the systems considered in this paper is the communication system, which uses the time separation of the reference and information signals. During the first half of the bit interval, the switch closes the output of the transmitter directly to the generator of the ultra-wideband signal - forming a reference signal. In the middle of the bit interval, the switch alternates the output to one of two possible positions depending on the encoding signal - "zero" or "one", forming the information part of the ultra-wideband signal. It should also be noted that systems with autocorrelation reception and separate transmission of reference and information signals, provide a high level of structural signal secrecy. Furthermore, they provide the reliable transmission of digital information, especially in interference conditions.

두 개의 팔을 가진 초광대역 자기상보형 시뉴어스 안테나 (A Ultra-Wideband Two-Arm Self-Complementary Sinuous Antenna)

  • 이호상;유태훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.257-267
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Cellular/GSM800, GSM900, ISM, GPS, DCS/GSM1800, PCS/GSM1900, WCDMA/UMTS/IMT2000, WiBro, WLAN, WiMax의 주파수 대역(0.824~5.85 GHz) 전체를 포함하는 초광대역 시뉴어스 안테나를 제안하였다. 제안한 시뉴어스 안테나는 두 개의 팔(arm)로 이루어져 있으며, 자기상보(self-complementary) 구조로 설계하여 주파수 무관 특성을 나타내도록 하였다. 안테나는 클로펜스타인 테이퍼(Klopfenstein taper) 구조의 광대역 발룬(balun)을 사용하여 $50{\Omega}$에 정합시켰다. 측정 결과, 제안한 안테나의 대역폭은 반사손실 -10 dB를 기준으로 할 때 0.76~6 GHz까지 5.24 GHz로, 목표 주파수 대역을 모두 포함하는 것을 확인하였다. 방사패턴은 E-plane과 H-plane 모두에서 전체 동작 주파수 대역에 걸쳐 거의 변화 없이 양방향성 브로드사이드 빔을 보였으며, 최대 이득은 2.32~6.01 dBi로 측정되었다.

초광대역 안테나에 적용 가능한 임펄스 특성에 관한 연구 (Study on the Impulse Characteristics for applying to the Ultra-wideband Antennas)

  • 이두진;박무훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.362-368
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    • 2023
  • 본 논문에서는 초광대역 안테나에 적용되는 임펄스 신호의 특성에 대해 기술하였다. 초광대역 안테나에 적용되는 펄스의 형태는 시영역에서 나노초 또는 피코초 이하의 펄스폭을 가지며 주파수 영역에서는 광대역의 특성을 가진다. 임펄스 생성회로를 설계하여 10MHz의 정현파를 입력 파형으로 하였을 때 출력으로 펄스폭이 130ps 및 대응되는 대역폭으로는 4GHz 정도의 임펄스가 생성됨을 측정을 통해 확인하였다. 저항이 장하된 초광대역 안테나에서 단위 길이당 저항 값을 파라미터로 설정하였을 때 수신되는 임펄스의 특성을 시영역에서는 펄스의 충실도, 주파수 영역에서는 피크 값 대비 -10dB 대역폭으로 확인하였다. 저항이 장하되는 값이 커질수록 임펄스는 생성된 임펄스와 유사한 파형으로 수신되며 이는 충실도 0.98로 산출되었고 해당하는 대역폭은 3.4GHz로 측정되어 실험으로 확인하였다.

Characterization of Body Shadowing Effects on Ultra-Wideband Propagation Channel

  • Pradubphon, Apichit;Promwong, Sathaporn;Chamchoy, Monchai;Supanakoon, Pichaya;Takada, Jun-Ichi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.219-222
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    • 2004
  • There are several factors that disturb an Ultra-Wideband (UWB) radio propagation in an indoor environment such as path loss, shadowing and multipath fading. These factors directly affect the quality of the received signal. In this paper, we investigated the influence of the human body shadowing on UWB propagation based on measured wireless channel in an anechoic chamber. The characteristics of the UWB channel including the transmitter and the receiver antenna effects are acquired over the frequency bandwidth of 3${\sim}$11 GHz. The major factors such as the power delay profile (PDP), the angular power distribution (APD), the pulse distortion and the RMS delay spread caused by the human body shadowing are presented.

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Accuracy of Free Space Path Loss and Matched Filter Gain Approximated by Using Passband Rectangular Pulse for Ultra Wideband Radio Systems

  • Supanakoon, Pichaya;Tanchotikul, Suchada;Tangtisanon, Prakit;Promwong, Sathaporn;Takada, Jun-Ichi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.223-226
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    • 2004
  • This paper analyzes the accuracy of free space path loss and matched filter gain approximated by using a passband rectangular pulse for ultra wideband (UWB) radio systems. The example causal signal, a modulated Gaussian pulse with the same center frequency and frequency bandwidth of the passband rectangular pulse, is used to consider the accuracy. The path loss and matched filter gain of the modulated Gaussian pulse are simulated for the reference results. The UWB free space path loss is shown and is compared with that obtained from simulation and Friis' transmission formula. The UWB matched filter gain is shown and compared with simulation results. From the results, we can see that the UWB path loss formula is more accurate than the Friis' transmission formula. The results from the UWB free space path loss and matched filter gain formulas agree with the simulation. Then, these free space path loss and matched filter gain formulas approximated by using a passband rectangular pulse are appropriate for UWB system.

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IR-UWB 시스템에서 상관 검출 수신기를 위한 디지털 미세 타이밍 추적기 (Digital Fine Timing Tracker for Correlation Detection Receiver in IR-UWB Communication System)

  • 고석준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권9C호
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    • pp.905-913
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    • 2006
  • 펄스 방식(Impulse radio)의 초광대역(Ultra-Wideband) 시스템의 타이밍 동기과정에서 획득/추적 과정이 이상적으로 수행되더라도 잔여 타이밍 오차는 존재하게 된다. 이러한 잔여 타이밍 오차는 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 상관 검출 수신기에서 미세 타이밍 오차를 보상하기 위해 보조신호(Reference signal)를 이용한 디지털 위상고정 루프(Digital Phase-Locked Loop)를 제시한다. 우선, 미세 타이밍 오차에 의한 비트에러률(Bit Error Rate:BER)의 성능 열화를 고찰한 후, 타이밍 추적기를 사용함으로써 타이밍 오차가 보상되는 과정과 보상 후 BER 성능을 제시한다. 그리고 타이밍 검출기는 보조신호와 수신신호간의 상관을 이용하는 방식이 제안되었으며 샘플링 주기는 프레임 단위로 이루어지도록 설계되었다. 또한, 본 논문은 성능비교를 위해 여러 종류의 가우시안 모노사이클 펄스에 대해 성능 평가를 수행한다.

Soft-Input Soft-Output Multiple Symbol Detection for Ultra-Wideband Systems

  • Wang, Chanfei;Gao, Hui;Lv, Tiejun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권7호
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    • pp.2614-2632
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    • 2015
  • A multiple symbol detection (MSD) algorithm is proposed relying on soft information for ultra-wideband systems, where differential space-time block code is employed. The proposed algorithm aims to calculate a posteriori probabilities (APP) of information symbols, where a forward and backward message passing mechanism is implemented based on the BCJR algorithm. Specifically, an MSD metric is analyzed and performed for serving the APP model. Furthermore, an autocorrelation sampling is employed to exploit signals dependencies among different symbols, where the observation window slides one symbol each time. With the aid of the bidirectional message passing mechanism and the proposed sampling approach, the proposed MSD algorithm achieves a better detection performance as compared with the existing MSD. In addition, when the proposed MSD is exploited in conjunction with channel decoding, an iterative soft-input soft-output MSD approach is obtained. Finally, simulations demonstrate that the proposed approaches improve detection performance significantly.