• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.1549-1558
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• 2012

위치 인식 시스템은 물류, 의료, 홈 네트워크, 군사, 교통 시스템 등 다양한 분야에서 활용된다. 본 논문에서는 무선 RF만으로 정밀한 위치 인식이 가능한 IEEE802.15.4a의 CSS(Chirp Spread Spectrum)방식을 기반으로 다양한 환경에서 사용할 수 있는 위치인식 시스템을 설계하였다. 실험 결과 20m의 반경을 가지는 공간에서 0.5m 미만의 오차범위를 가지는 위치 인식 시스템을 구현하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1937-1939
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• 2015

Chirp 기반의 전송 기법에서 Cross-coherence는 전송 성능에 영향을 미치며, 전송 성능의 향상을 위해서는 Cross-coherence가 적은 Chirp 조합을 사용해야 한다. 이에 본 논문은 IEEE 802.15.4a CSS (Chirp Spread Spectrum)의 전송 성능을 향상시키기 위한 Chirp 조합으로 다중 선형 Chirp 기법을 제안한다. 모의실험 결과, 제안된 기법인 다중 선형 Chirp 기법이 단일 선형 Chirp 기법 보다 Cross-coherence가 적은 부분이 있음을 확인하였고, 이 조합을 이용하여 전송하였을 때 전송 성능이 향상됨을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.148-155
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• 2009

Precise localization heavily relies on the accuracy of its underlying ranging technique. It has been known that the Chirp Spread Spectrum (CSS) defined in the IEEE 802.15.4a provides more dependable ranging accuracy than the Received Signal Strength Indicator (RSSI) in the IEEE 802.15.4. This paper examines the accuracy of the CSS-based ranging technique in the indoor/outdoor environments and discovers its consistent inaccuracy in different environments. Next, it proposes an error-correction architecture for the CSS-based ranging technique that exploits the per-environment consistent inaccuracy information and user visiting patterns (represented by weights for each environment).

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권3호
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• pp.658-665
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• 2013

While the chirp signal is extensively used in radar and sonar systems for target decision in wireless communication systems, it has not been widely used for positioning in indoor environments. Recently, the IEEE 802.15.4a standard has adopted the chirp spread spectrum (CSS) as an underlying technique for low-power and low-complexity precise localization. Chirp signal based ranging solutions have been established and deployed but their ranging performance has not been analyzed in multipath environments. This paper presents a ranging performance analysis of a chirp signal and suggests a method to suppress multipath error by using a type of non-linear chirp signal. Multipath ranging performance is evaluated using a conventional linear chirp signal and the proposed non-linear chirp signal. We verify the feasibility of both methods using two-ray multipath model simulation. Our results demonstrate that the proposed non-linear chirp signal can successfully suppress the multipath error.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4C호
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• pp.453-459
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• 2009

처프 확산 대역 (chirp spread spectrum: CSS) 기술은 방해전파 신호에 강인한 특성으로 인하여 무선 통신 분야에서 크게 주목받고 있다 하지만 방해전파 신호에 따른 CSS 시스템의 성능에 대한 구체적인 연구는 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 광대역 및 톤 (tone) 방해전파 신호에 따른 CSS 시스템의 성능을 분석한다. 구체적으로는 CSS 기반 M진 위상 편이 방식 (M-ary phase shift keying: MPSK) 시스템의 심볼 오류율 수식을 유도하고 Monte Carlo 방법에 기반한 모의실험 결과와 비교한다. 이를 통하여, 본 논문에서 유도한 심볼 오류율 수식이 모의실험 결과와 일치함을 확인한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.1-7
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• 2010

본 논문에서는 정합필터 기반의 IEEE 802.15.4a chirp spread spectrum (CSS)을 위한 새로운 주파수 오프셋 추정 알고리즘을 제안한다. 기존의 주파수 오프셋 추정 알고리즘은 연속되는 동일한 심볼 간의 차등 위상을 계산함으로서 주파수 오프셋을 추정하였다. 하지만 CSS는 긴 십볼 구간과 가드 구간을 포함하고 있어 기존의 방법으로 주파수 오프셋을 추정하였을 경우 위상 모호성이 발생한다. 특히 정합필터 기반 수신기 구조에서 위상 모호성을 해결하지 않는다면 주파수 오프셋에 의한 정현파 간섭 현상으로 정합필터의 성능이 감소하게 된다. 따라서 본 논문에서는 위상 모호성을 해결하기 위해 정수부와 소수부 주파수 오프셋 추정을 분할화 하여 주파수 오프셋을 추정하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 sub-chirp 간 정합필터 결과의 차등 위상을 계산 한 결과와 기존의 심볼 간 차등 위상 정보를 이용하여 정수부 주파수 오프셋을 추정하여 위상 모호성을 제거 한 후, 심볼 간 차등위상 정보를 통하여 소수부 주파수 오프셋을 추정한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 알고리즘은 정수부 주파수 오프셋 추정을 통해 위상 모호성 문제를 해결할 수 있음을 확인하였고 위상 모호성 이 발생하지 않는 경우에서도 기존의 알고리즘과 거의 통일한 성능을 보임을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권4호
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• pp.59-64
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• 2007

본 논문에서는 DBO-CSS를 위한 새로운 수신기 구조를 제안한다. DBO-CSS에서는 정보가 인접한 서브첩(sub-chirp)간의 차분 위상이 아니라 인접한 풀첩(full-chirp) 내의동일 위치에 있는 서브첩간의 차분위상에 실리게 된다. 따라서, DBO-CSS의 BER 성능 향상을 위해 일반적인 MSDD(multiple symbol differential detection) 알고리듬 등은 바로 적용할 수 없다. 본 논문에서는 부분적 MSD(multiple symbol detection)와 viterbi 알고리듬에 기반한 새로운 차분 검출 알고리듬을 제안한다. 실험결과, 제안하는 구조는 기존의 차분 검출 방식과 biorthogonal 복호기로 구성된 수신기에 비해 BER=10-5일 때 약 2.5dB의 SNR이 향상됨을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권5호
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• pp.106-121
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• 2008

교통 정보에 있어 위치 인식 시스템은 차량 관리, 교통정보 제공을 위한 기초 기반 기술로 현재 GPS시스템을 기반으로 널리 제공되고 있지만 낮은 정확도와 통신 가시거리 확보로 인한 통신 음영지역이 발생하는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 무선 RF만으로 정밀한 위치 인식이 가능한 IEEE 802.15.4a의 ISM Band를 사용하는 CSS(Chirp Spread Spectrum)방식을 기반으로 하여 주차장 및 터널 등의 음영지역에서 위치를 인식할 수 있는 다중 위치 인식시스템의 에너지 효율적이고 데이터 중심적인 프로토콜을 제안하고 설계하였다. 측정결과, 15 cm 미만의 오차 범위를 갖으며, 5 % 미만의 데이터 오류율을 갖는 네트워크를 구성할 수 있었으며, 저전력 알고리즘을 적용하여 Tag Node의 수명을 3 V, 1500 mAh 용량의 배터리에서 동작 주기를 적용하여 0.7 일의 수명에서 13.5 일의 수명을 갖는 다중 위치 인식 시스템을 구현 할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3C호
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• pp.314-319
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• 2010

처프 확산 대역 (chirp spread spectrum: CSS) 기술은 넓은 주파수 대역에 걸쳐 데이터를 확산하는 기술로, 다중 경로 페이딩에 강인한 특성을 보인다. 이로 인해 무선 통신 분야에서 크게 주목받고 있다. 하지만 다중 경로 페이딩 환경에 따른 CSS 시스템의 성능에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 다중 경로 페이딩 채널이 직접 변조 (direct modulation: DM) M진 위상 편이 방식 (M-ary phase shift keying: MPSK) 시스템에 미치는 영향에 대해 알아본다. 채널 환경은 레일레이 페이딩을 가정하고, 덧셈 꼴 백색 가우시안 잡음의 (additive white Gaussian noise: AWGN) 영향을 받은 chirp 신호의 이론적인 심볼 에러율을 (symbol error rate: SER) 구한다. 그리고 실험적인 결과를 통해 이론적인 SER이 실험적인 SER과 일치함을 확인한다.

• ETRI Journal
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• 제32권2호
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• pp.330-332
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• 2010

We propose a new matched filter architecture for chirp spread spectrum in IEEE 802.15.4a. By using relations among the four subchirps, the proposed architecture comprises four subfilters utilizing only a set of coefficients matched to the first subchirp. The four subfilters share adders and registers, and as a result, the required adders and registers for implementation are reduced.