• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.1-10
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• 2017

본 논문은 정확한 위치인식 및 차세대 측위 기술로써 각광 받고 있는 기술인 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) Radar를 활용하여 근거리 환경에서 정확한 목표물을 추정하고자 3가지 기존 반사파 제거 알고리즘과 하나의 제안하는 알고리즘을 사용하였다. 수신된 신호에는 목표물 신호 이외에 불필요한 반사파 신호들이 존재한다. 불필요한 신호들을 제거하고 정확한 목표물 신호만을 추정하기 반사파 제거 알고리즘을 사용하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정하였다. 기존의 3가지 반사파 제거 알고리즘의 단점들을 보완하고자 새로운 반사파 제거 알고리즘을 제안하여 가장 정확한 목표물을 추정하였다. 또한 차량 등 외부 탑재를 위해 DSP(Digital Signal Processor)로 변환을 하였다. 본 논문은 향후 진행 되어질 반사파 제거 연구에 도움이 될 것이라 생각한다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.319-325
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• 2011

Recently, collision avoidance systems are under development to reduce the traffic accidents and driver comfort for automotive radar. Pulse radar can detect their range and velocities of moving vehicles using range gate and FFT(Fast Fourier Transform) of the doppler frequency. We designed the real time DSP(Digital Signal Processing) based automotive UWB(Ultra Wideband) radar, and implemented DSP to detect the range and velocity within 100ms for real time system of the automotive UWB radar. We also measured the range and velocity of a moving vehicle using designed automotive UWB radar in a real road environment.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권10B호
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• pp.1777-1784
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• 2000

본 논문에서는 최소의 하드웨어 요구사항으로 위성탑재용 고해상도 SAR의 광 대역 신호 생성 및 처리를 위한 스티칭(Chirp Stitching) 알고리듬과 이의 구현에 적합한 송.수신 부를 제안한다. 송신 부는 두 개의 협 대역 신호를 발생한 후 스티칭 기법을 사용, 협 대역보다 두 배의 주파수 대역폭을 갖는 광 대역 신호를 생성하며 수신부는 광 대역 신호 처리에 요구되는 데이터 고속처리의 어려움을 해결하기 위하여 송신 부에서 이루어진 방법을 역으로 처리하는 방법, 즉 광 대역 신호를 두 개의 협 대역 신호로 분리하여 저속으로 데이터를 처리하는 세그멘테이션 방법을 적용한다. 시뮬레이션을 통하여 100 MHz의 대역폭을 갖는 신호를 생성, 처리하였고 성능을 평가함으로써 제안된 스티칭 알고리듬 및 송.수신부의 타당성을 입증하였다.부의 타당성을 입증하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.64-71
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• 2017

본 논문은 저 비용, 저 소비전력으로 실내외에서 수십 cm급의 정밀한 위치인식이 가능한 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) Radar 시스템에서 정확한 목표물을 추정하고자 Kalman 필터 및 RRWA 알고리즘을 사용하였다. 목표물에 의해 반사된 신호에는 목표물 신호이외에 불필요한 신호들이 존재한다. 불필요한 신호들을 제거하고 정확한 목표물 신호를 도출 및 성능 향상을 위해 노력하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. Kalman 필터를 사용하여 배경잡음을 제거하였고 RRWA 알고리즘을 사용하여 반사파 신호를 제거하여 기존의 목표물 신호를 추정했을 때보다 더 좋은 성능을 보였다. 본 논문에서는 향후 진행 되어질 목표물 추정에 있어 정확한 거리 추정 및 추적을 하는 연구에 도움이 될 것이라 생각한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1285-1294
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• 2010

무인 차량의 야지 자율 주행을 위한 목적으로 수풀 뒤쪽에 가려져 있는 장애물을 탐지하고 회피하기 위해 수풀을 투과하여 차량의 전방을 고해상도로 영상화 할 수 있는 근거리 초광대역 영상 레이다를 설계한다. 광대역 특성에 적합하고 배열 구성이 용이한 소형 평판형 비발디 안테나를 설계하고 방사 패턴 및 정재파비를 측정한다. 영상의 거리 해상도를 기준으로 대역폭을 분석하고, 방위각 해상도를 기준으로 수신용 배열 안테나를 설계한다. 수신용 배열 안테나의 간격과 영상 해상도 및 표적의 신호 중첩 관계를 분석한다. 수풀로 부터 반사되는 신호를 수신하기 위해 회로망 분석기를 이용하여 계단 주파수 파형을 사용하는 합성 개구면 레이다를 구성한다. 제안한 방법은 수풀에서 코너 반사기를 위치시키고 이것의 반사 신호를 영상화함으로써 수풀의 투과 특성 및 레이다 영상의 해상도를 분석하여 무인 차량에 적용가능성을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.70-76
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• 2019

UWB(Ultra-wideband)는 송신 안테나에서 UWB 대역을 송신한 신호를 수신 안테나를 통해 받은 신호를 가지고 목표물을 판단하는 고해상도 근거리 초광대역 레이더로 비접촉으로 사람의 호흡 및 심박을 감지할 수 있고, 환경에 영향을 받지 않아 최근 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 UWB 레이더 신호를 이용하여 사람의 호흡과 심박수를 감지하는 알고리즘을 구현한다. 인체에서부터 반사되어 들어온 레이더 신호를 메디안 필터, 칼만 필터, 밴드 패스필터 등을 이용하여 처리한다. 또한 호흡수와 심박수를 추출하기 위하여 CZT를 이용한다. 비교하는 심박 데이터로는 ECG(Electrocardiogram)를 사용하였으며, 약 98% 이상 일치함을 확인하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.433-444
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• 2020

This study proposes a method to improve the sleep stage and efficiency estimation of sleep apnea patients using a UWB (Ultra-Wideband) radar. Motion and respiration extracted from the radar signal were used. Respiratory signal disturbances by motion artifacts and irregular respiration patterns of sleep apnea patients are compensated for in the preprocessing stage. Preprocessing calculates the standard deviation of the respiration signal for a shift window of 15 seconds to estimate thresholds for compensation and applies it to the breathing signal. The method for estimating the sleep stage is based on the difference in amplitude of two kinds of smoothed respirations signals. In smoothing, the window size is set to 10 seconds and 34 seconds, respectively. The estimated feature was processed by the k-nearest neighbor classifier and the feature filtering model to discriminate between the sleep periods of the rapid eye movement (REM) and non-rapid eye movement (NREM). The feature filtering model reflects the characteristics of the REM sleep that occur continuously and the characteristics that mainly occur in the latter part of this stage. The sleep efficiency is estimated by using the sleep onset time and motion events. Sleep onset time uses estimated features from the gradient changes of the breathing signal. A motion event was applied based on the estimated energy change in the UWB signal. Sleep efficiency and sleep stage accuracy were assessed with polysomnography. The average sleep efficiency and sleep stage accuracy were estimated respectively to be about 96.3% and 88.8% in 18 sleep apnea subjects.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제38권3호
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• pp.44-51
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• 2001

위성탑재 시스템은 일반 시스템과는 달리 열악한 우주환경으로 인하여 구현상 많은 제약이 따른다. 본 논문에서는 위성탑재 고해상도 합성개구레이다(SAR: Synthetic Aperture Radar)의 광대역 신호의 생성 및 처리 요구사항을 만족시키며 최소의 하드웨어로써 구현 가능한 ?V 스티칭 세그멘테이션(Chirp Stitching Segmentation) 기법을 이용하여 이에 적합한 송 수신부 하드웨어 및 운영 프로그램을 설계하고 구현하였다. Top-Down 방식의 설계 개념을 도입, 하드웨어는 장치(Equipment), 모듈(module), 회로(circuit)의 단계로, 소프트웨어는 SR(Software Requirement), AD(Architecture Design), DD(Detailed Design)의 단계별로 설계 요구조건을 마련하고 이를 만족하도록 설계, 구현하였다. 구현된 하드웨어의 동작을 확인하기 위해 두 개의 42.5MHz 신호로부터 두 배의 대역폭을 갖는 85MHz 신호를 생성 및 처리하였으며 동작을 확인하여 본 시스템이 고해상도 위성탑재 SAR에 적용 될 수 있음을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.986-991
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• 2018

본 논문은 광대역 디지털 수신기의 동적 범위 개선을 위한 A/D 변환 모듈을 설계 및 제작하였다. 동적 범위 확장을 위한 A/D 변환 모듈은 입력신호 레벨에 따라 정상 경로와 증폭 경로로 신호를 분기하여 디지털 신호로 변환하는 방식이다. 제작 및 측정 결과, A/D 변환 모듈의 정상 경로는 입력 레벨 -57 dBm~-12 dBm 신호를 디지털 신호로 변환하고, 증폭 경로는 입력 레벨 -30 dBm~+12 dBm 신호를 왜곡 없이 디지털 신호로 변환하여 69 dB의 입력 동적 범위 특성을 나타내었다. 또한 순시 대역폭 100 MHz에서 일정한 출력 특성을 나타내고 있음을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.81-88
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• 2016

본 논문은 투과성이 좋고 실내 환경에 강건하며, 수십 센티미터(cm) 급의 고정밀 측위가 가능하다는 점에서 주목 받고 있는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) 레이더 시스템에서 신호의 특성을 이용한 적응형 다중 목표물 추정 알고리즘을 제안한다. 목표물에 의해 반사되는 신호는 Peak를 갖는 다는 특성으로 다중의 Peak를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 알고리즘의 성능을 확인하기 위해서 레이더 앞에 다중 목표물을 두고 기존의 기법과 다중 목표물 추정 알고리즘을 비교하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. 기존의 최고 신호 도출 방식에 비해 추정할 수 있는 수가 늘어나고 다중으로 목표물 도출이 가능하다. 기존의 기법은 하나의 목표물만 추정하다보니 평균 제곱 오차가 1이 나오는 반면 다중 목표물 추정 알고리즘은 약 0.05의 결과가 도출된다. 본 논문에서 제시한 기법은 하나의 IR-UWB 모듈 환경에서 다중의 목표물을 추정 및 응용에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.