• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.25-30
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• 2024

지능형 사물인터넷 (AIoT)의 핵심 응용 분야인 스마트시티는 안전, 보안, 의료 분야에서 위치 추적 및 위치 기반의 다양한 서비스를 제공한다. 위치 기반 서비스를 구현하기 위해서 실내 측위 시스템 (IPS)이 필요하며, WiFi, UWB, BLE 등의 무선통신 기술이 적용되고 있다. 저전력으로 데이터 송수신이 가능한 BLE는 저비용으로 센서, 비콘 등의 다양한 사물인터넷 소형 장치에 적용될 수 있어서 실내 측위를 위한 가장 적합한 무선통신 기술 중 하나이다. BLE는 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 거리를 추정하는데, 다중 경로 페이딩(fading)의 영향으로 인한 신호 강도 변화로 인해서 수 미터 수준의 오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 근접 서비스를 제공하기 위한 BLE 실내 측위 시스템에 적용할 수 있는 경로 손실 모델을 연구하고, 자유공간 경로손실 계수의 최적화로 송·수신 장치 사이의 거리 오차를 줄일 수 있다는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.36-43
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• 2012

본 논문에서는 인체 영역 통신 환경에서의 초광대역 방사측정 결과를 개시한다. 인체 주변 통신 및 인체 표면 통신 환경에서의 다양한 시나리오를 고려하였으며, 시간 영역 및 주파수 영역에서 측정을 진행하였다. 인체 주변 통신 환경의 경우, 인체의 특정 부위가 가시선을 가로막을 경우 발생하는 회절 현상에 대한 분석을 수행하였다. 인체 표면 통신 환경에서의 측정 결과는 인체 주변 통신 환경에 비해 더 복잡한 방사 형태가 나타나며 안테나 특성도 영향을 받게 됨을 알 수 있었다.

• 로봇학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.127-132
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• 2016

For a practical mobile robot team such as carrying out a search and rescue mission in a disaster area, the localization have to be guaranteed even in an environment where the network infrastructure is destroyed or a global positioning system (GPS) is unavailable. The proposed architecture supports localizing robots seamlessly by finding their relative locations while moving from a global outdoor environment to a local indoor position. The proposed schemes use a cooperative positioning system (CPS) based on the two-way ranging (TWR) technique. In the proposed TWR-based CPS, each non-localized mobile robot act as tag, and finds its position using bilateral range measurements of all localized mobile robots. The localized mobile robots act as anchors, and support the localization of mobile robots in the GPS-shadow region such as an indoor environment. As a tag localizes its position with anchors, the position error of the anchor propagates to the tag, and the position error of the tag accumulates the position errors of the anchor. To minimize the effect of error propagation, this paper suggests the new scheme of full-mesh based CPS for improving the position accuracy. The proposed schemes assuring localization were validated through experiment results.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권2호
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• pp.703-722
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• 2016

Passive wireless devices have increasing civilian and military applications, especially in the scenario with wearable devices and Internet of Things. In this paper, we study indoor localization of a target equipped with radio-frequency identification (RFID) device in ultra-wideband (UWB) wireless networks. With known room layout, deterministic multipath components, including the line-of-sight (LOS) signal and the reflected signals via multipath propagation, are employed to locate the target with one transmitter and a single inaccurate receiver. A factor graph corresponding to the joint posterior position distribution of target and receiver is constructed. However, due to the mixed distribution in the factor node of likelihood function, the expressions of messages are intractable by directly applying belief propagation on factor graph. To this end, we approximate the messages by Gaussian distribution via minimizing the Kullback-Leibler divergence (KLD) between them. Accordingly, a parametric message passing algorithm for indoor passive localization is derived, in which only the means and variances of Gaussian distributions have to be updated. Performance of the proposed algorithm and the impact of critical parameters are evaluated by Monte Carlo simulations, which demonstrate the superior performance in localization accuracy and the robustness to the statistics of multipath channels.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권4호
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• pp.787-793
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• 2017

본 논문은 기존의 단순한 수위측정 방식과는 달리 저수지 및 사방댐 등의 담수량 및 토사의 퇴적량을 단위체적블록 객체모델링을 통하여 실시간 측정하고, 해당 정보를 영상 정보와 같이 제공하는 IoT기반 소규모 저수지/사방댐 담수량 및 토사량 모니터링 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 점차 강화되고 있는 사방댐 관리규정과 함께 보다 정확한 준설계획의 수립과 효율적인 물 관리가 가능하고, 산사태 등의 재해사고 방지에 매우 효과적이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.504-507
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• 2005

차세데 홈네트워크 환경하에서는 다양한 데이터 통신 무선기기들이 홈/오피스에서 공존할 것이다. 예를들어 무선랜, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 무선 USB, UWB(Ultra Wideband) 등이 함께 주파수를 공유하게 될 것이며, 특히 ISM 대역은 서비스, 산업, 의료용 등으로 다양한 응용이 가느하기 때문에 전파 간섭이 예상된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b 무선랜(WLAN)과 IEEE 802.15.4 저전력 저속 무선팬(WPAN) 무선기기에 대하여 간섭실험을 하였으며 두 무선기기가 상호 공존할 수 있는 공유 조건에 대해 분석하였다. 무선랜(WLAN)과 무선팬(WPAN)의 주파수 대역이 완전히 오버랩된 경우 간섭 레벨과 무선팬의 패킷 전송 횟수를 변화 시켜 상호간의 간섭 영향 저도를 측정하고 상호 무선기기간의 간섭 결과를 바탕으로 상호 무선기기간의 주파수 공유 조건을 제시하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.315-321
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• 2011

MB-OFDM(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역을 사용하는 초 광대역 통신으로 기존 통신 시스템과 공존하기 위해서 검출 및 회피 기법인 DAA(Detect-And-Avoid)을 사용하는 것이 요구되고 있다. 본 논문에서는 DAA를 위한 간섭신호 검출 방식으로 결정궤환 방식을 제안하여 기존의 방법에 비하여 수렴 속도가 빠르고 간단히 구현할 수 있는 특징을 갖고 있다. 제안된 방식은 AWGN(Additive White Gaussian Noise), 및 LOS(Line-Of-Sight)채널에서는 -20dB의 간섭까지 검출하는 우수한 성능을 보이고 있다. 또한 비 LOS 채널에서는 적절한 채널 클리핑을 통하여 AWGN 채널에 근사한 성능을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권8호
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• pp.117-124
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• 2009

본 논문에서는 UWB용 송수신기에서 LO 주파수를 생성해주는 주파수 합성기의 설계 결과를 보여주고 있다. 빠른 채널 스위칭 시간을 만족하기 위해서 1개의 PLL 과 여러 개의 분주기들과 SSB 믹서를 이용한 Sub-Band Generator로 구성하였으며, 전류 소모 및 면적을 최소화 하도록 설계하였다. 또한, 효과적인 주파수 플래닝을 통하여, 1개의 PLL로부터 생성된 636 MHz의 단일 주파수를 입력으로 받아 UWB Band Group 1 에 해당하는 3432 MHz, 3960 MHz, 4488 MHz의 중심 주파수를 발생시키는 Sub-Band Generator를 설계하였다. VCO의 튜닝 범위를 넓히면서도, 해상도를 높이기 위하여 MIM 커패시터, Varactor, DAC를 이용한 새로운 고 해상도 VCO 튜닝 기법을 제안하였다. 또한 본 논문에서 제안한 주파수 합성기의 구조는 기저 대역 모뎀의 ADC를 위한 클록을 공급하기 때문에 모뎀에서 ADC에 클록을 공급하기 위한 PLL을 제거할 수 있는 장점이 있다. VCO의 튜닝 범위는 1.2 GHz이며, 6336 MHz의 출력 주파수에서의 위상 잡음은 1 MHz 옵셋에서 -112 dBc/Hz 로 측정 되었다. UWB용 PLL 및 Sub-Band Generator는 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 전체 Chip 면적은 2 ${\times}$ 2 mm2 이다. 전력 소모는 1.2 V 의 공급 전원에서 60 mW이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.418-426
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• 2019

최근 사물인터넷(internet of things: IoT) 스마트 홈 시스템과 관련하여 레이다 기반의 다양한 생체신호 탐지 기법들이 개발되고 있다. 생체신호는 폐에 의한 호흡수와 심장에 의한 심장박동수로 정의되며, 이는 일반적으로 흉부 또는 등의 미세한 움직임을 야기한다. 이때, 이 미세한 움직임은 레이다 수신신호의 위상을 변화시키기 때문에, 생체신호는 주로 위상 변화에 대한 스펙트럼 분석을 통해 탐지된다. 하지만, 호흡수와 달리 심장박동수에 의한 위상 변화는 매우 미약하기 때문에 실제 측정환경에서는 다양한 원인들로 인해 심장박동수가 오탐지될 확률이 매우 높다. 따라서 본 논문에서는 먼저 생체신호 오탐지를 야기하는 원인들을 분석한 후, 이를 바탕으로 효과적인 생체신호 탐지 기법을 제안한다. 제안된 기법은 크게 1) 위상 분리, 2) 위상 미분 및 필터링, 3) 생체신호 탐지, 그리고 4) 오탐지율 감소 단계로 구성되며, IR-UWB(Impulse-Radio Ultra-Wideband)를 사용한 실험 결과에서 보다 효율적이고 정확하게 생체신호가 탐지됨을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6C호
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• pp.561-570
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• 2009

임펄스 기반의 초광대역 통신 기술은 이론적으로 근거리에서 고속의 데이터 전송과 고해상도의 거리 인지 및 무선 측위가 가능하다는 장점을 가지고 있지만 이러한 기능들을 수행하기 위해서는 우선적으로 고속의 ADC(Analog to Digital Convertor)가 요구되며 특히, 시간 기반의 무선 측위 기법을 적용할 경우 더욱 그러하다. 그러나 현실적으로 GHz 이상의 고속의 ADC는 매우 고가이기 때문에 본 논문에서 목표로 하는 저비용을 고려한 저속의 무선 개인 영역 네트워크 (Low Rate - Wireless Personal Area Network; LR-WPAN)에서는 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 저속의 ADC로 고정밀의 무선 측위가 가능한 주파수 영역에서 계산의 복잡도가 낮은 AR(Auto Regressive) 모델을 기반으로한 레인징 기법을 소개하고, 아날로그 단에서 주파수 변환을 위해 카운터를 이용한 VCO(Voltage Control Oscillator) 방식의 non-coherent 기반의 수신 구조를 제안한다. 제안된 기법에 대한 성능을 검증하기 위해서 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 모델을 적용하였으며 시뮬레이션 결과로부터 제안된 레인징 및 측위 방안의 우수성을 검증하였다.