• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
• /
• pp.321-322
• /
• 2008

CSS(Chirp Spread Spectrum) technology adopt SDS-TWR algorithms of TOA(Time of Arrival) using velocity of specific medium and ToF(Time of Flight) to measure a distance, but this method always has a regular error on distance regardless of a real distance, as a result, in far distance, it decrease a error on distance relatively, but in near distance, it increase a error on distance relatively. in this paper, we propose and test new method measuring a distance more precisely in near distance using CSS and RSSI

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.1-8
• /
• 2012

본 논문에서는 유비쿼터스 환경 구축을 위한 센서 네트워크에서 효율적으로 데이터를 전송할 수 있는 멀티홉(multi-hop) 릴레이 (Relay) 전송 시스템을 고려한다. ISM 주파수 대역을 사용하는 DBO-CSS (Differentially Bi-Orthogonal Chirp Spread Spectrum) 방식의 확산대역 신호 중 하나인 첩 (Chirp) 신호를 이용하여 구축된 센서 네트워크를 기반으로 센서 거리 및 사물 위치인식을 위한 효율적인 릴레이 프로토콜을 제안한다. 효율적인 네트워킹 접속을 위하여 Zone information packet, Hop information packet, Tag information packet 및 Application serial packet 의 4종류의 패킷구조를 설계하여 구현하였으며, 구축된 센서 네트워크를 기반으로 사물의 위치인식의 효율성을 높이기 위한 구현 알고리즘을 제안하였다. 최종적으로 $15m{\times}15m$ 멀티셀 및 10 홉으로 구성된 테스트베드 시스템에서 제안한 프로토콜의 성능의 우수성을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37권5B호
• /
• pp.370-376
• /
• 2012

CSS(Chirp Spread Spectrum)는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 환경에서 SDS-TWR(Symmetric Double Sided - Two Way Ranging) 기반의 위치인식 시스템을 구현하는 기술로 사용된다. 그러나 CSS의 SDS-TWR은 전파 및 장애물과 같은 환경에 따른 간섭으로 인해 레인징 오차가 발생한다. 따라서 위치인식 시스템 개발을 위해서는 이를 보정하기 위한 보정 알고리즘이 요구된다. 본 논문은 위치인식 정확도 성능 향상을 위하여 AEDR(Algorithm of Equivalent Distance Rate) 알고리즘과 칼만필터가 적용된 KF_EDR(Kalman Filter and Equivalent Distance Rate) 보정 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 분석 및 평가하였다. 실험 결과, KF_EDR은 AEDR 알고리즘에 비해 위치인식 정확도를 복도 그리고 운동장에서 각각 10.5%, 4.2% 더 개선시켰다. 이 결과는 위치인식 데이터의 신뢰성을 향상시킴 으로써 실제 위치인식 시스템 구현에 상당한 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.914-919
• /
• 2010

CSS(Chirp Spread Spectrum)기반에서 SDS-TWR(Symmetric Double Side-Two-Way Ranging)의 거리측정 정확도는 실험에 의하면 전파환경 간섭으로 인해 일부 레인징 구간에서 매우 큰 오차가 발생함을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 레인징 오차를 감소시킬 수 있는 측정거리의 오차비율 오프셋을 적용한 SDS-TWR의 보정 알고리즘($CA_d$)을 제안하였다. $CA_d$는 두 노드를 LOS(Line Of Sight)환경에서 1~25m까지 1m 간격으로 SDS-TWR으로 거리 값을 측정하여, 거리보정에 필요한 각 파라미터의 값을 계산한 후 이를 사용하여 거리값을 보정한다. 제안한 보정 알고리즘의 성능분석 결과, $CA_d$는 SDS-TWR에 비해 오차가 평균 95cm, 최대 오차가 526cm 감소하였고, 는 25m에서 약 60cm의 오차가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과를 볼 때 제안한 $CA_d$는 LOS 환경에서 SDS-TWR에 비해 매우 정밀한 정확도를 가진 것으로 판단된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.219-227
• /
• 2021

본 논문에서는 적으로부터 은밀히 아군에게 통신 신호를 전송하기 위해서 Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) 기반 돌고래 휘슬음 모방 변조 기법을 제안하였다. 제안한 방법은 돌고래 휘슬음을 여러 개의 OFDM 심볼과 대응되는 시간 슬롯들로 나눈 후, 매 슬롯에서 돌고래 휘슬음이 위치한 주파수 대역을 갖는 부반송파에 Differential Phase Shift Keying(DPSK) 심볼을 매핑하여 변조한다. 제안한 방법은 기존의 Chirp Spread Spectrum(CSS)와 Frequency Shift Keying(FSK) 기반의 돌고래 휘슬음 모방 변조 기법들에서 발생하는 주파수 윤곽의 불연속성을 줄일 수 있고, 변조 차수를 증가시켜도 모방 성능 열화량이 작다는 장점이 있다. 전산 모의실험을 통해 제안 방법의 Bit Error Rate(BER)과 모방 성능이 기존의 CSS와 FSK에 비해 우수함을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제19C권4호
• /
• pp.239-246
• /
• 2012

WPAN에서 위치추정은 UWB를 사용한 선택적 기능으로 규격화되어 있다. 그러나 실제로는 위치추정 기능이 제공되고, 가격이 저렴하고 개발환경이 제공되고 있는 CSS(Chirp Spread Spectrum) 소자를 주로 사용하고 있다. CSS 소자는 2.4GHz 주파수 대역을 사용하고, 표본화 클럭 주파수가 UWB에 비하여 낮고, 시각정보추출 정확도가 떨어지므로 거리추정 오차가 크게 나타난다. 거리추정 오차는 SDS-TWR 방식을 사용하여 10m 거리에서 30cm～1m 정도로 알려지고 있으며, ($10m{\times}10m$) 환경에서 위치추정 오차는 1～2m 정도로 알려지고 있다. 따라서 보다 개선된 성능이 요구되는 응용을 위해서는 거리추정 이후의 후처리 알고리즘 개발이 중요하게 되었다. 본 논문에서는 고정노드의 주파수편이를 확장 Kalman 필터에 적용하는 방식을 연구하였으며, 각 고정노드의 주파수 편이를 공통의 상태변수와 각 고정노드별 주파수편이 상수로 구분하고 이를 통합하는 주파수편이 보상 확장 Kalman 필터 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 CSS WPAN 노드를 사용하여 10cm 이하로 매우 정확한 위치오차 범위 내에서도 이동노드의 위치를 추정할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권2호
• /
• pp.213-219
• /
• 2013

최근 정보 통신 기술의 발전에 따라 GPS를 이용한 실외 위치 기반 서비스와 더불어 정밀한 위치추적이 필요한 실내 위치 기반 서비스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 철골 구조로 이루어진 선박은 전파의 회절 및 굴절에 의한 레인징 오차로 인하여 정확한 위치 측정이 어렵다. 이러한 실내 환경에서 발생하는 위치측정 오차를 줄이기 위하여 본 논문에서는 다중경로에 강인하고 자유공간에서 수 센티미터의 오차를 가지는 UWB(Ultra-wide-band)를 이용하여 어떠한 부가적인 센서 없이도 선내 복도와 같은 좁은 통로에 적합한 거리 개선 알고리즘을 제안한다. 이 개선 방법은 고정노드 배치로 인한 거리 오차는 피타고라스 이론과 근접노드기법으로 해결하고 복도의 코너 구역에서 크게 발생하는 레인징 오차는 거리변화량분석기법을 적용하여 보정하였다. 실험결과 제안한 방법이 기존의 CSS(Chirp spread spectrum) 방법과 비교할 때 노드 수와 거리오차를 각각 66%와 57.41%로 줄였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제4권3호
• /
• pp.258-272
• /
• 2010

The low-rate (LR) UWB is a promising technology for the ubiquitous sensor network (USN) due to its extremely low power consumption and simple transceiver implementation. However the limited communication range is a bottleneck for its widespread use. This paper deals with a new frame structure of class 4 active RFID multi-hop relay system based on ISO/IEC 18000-7 standard integrating with IEEE 802.15.4a LR-UWB PHY layer specification, which sets up a connection to USN. As a result of the vital importance of the coverage and throughput in the application of USN, further we analyze the performance of the proposed system considered both impulse radio UWB (IR-UWB) and chirp spread spectrum (CSS). Our simulation results show that the coverage and throughput are remarkably increased.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
• /
• pp.467-470
• /
• 2009

본 논문에서는 유비쿼터스 기반 인프라를 이용한 실시간 유괴방지 시스템을 구축하였다. 급속한 사회 발전과 더불어 강력사건이 증가되고 있으며 그중에서 어린이 유괴 범죄 같이 질적으로 흉악한 범죄가 해마다 증가되고 있는 실정이다. 이러한 유괴 범죄를 예방하기 위하여 현재 GPS(Global Positioning System)을 이용한 위치인식 기술 및 이동통신 기지국을 이용한 위치인식 기술이 사용되고 있다. 단순히 위치인식 기술은 위험상황이 발생하였을 때, 상황을 정확히 인지하기 어려워 유괴된 어린이 44%가 1시간 이내 사망하고 74%가 3시간 이내 사망 한다는 통계를 감안하면 기존 시스템은 어린이 생명 보호 능력에 한계가 있다. 본 연구에서는 유비쿼터스 도시 기반 인프라를 구축하여 WPAN(Wireless Personal Area Network)환경에서 RF만으로 거리 측정이 가능한 IEEE 802.15.4a의 ISM Band CSS(Chirp Spread Spectrum)방식을 이용하여 보다 저 전력으로 정확한 위치정보 시스템을 적용하였다. 이에 CSS방식을 통하여 얻은 위치정보를 지능형 CCTV와 융합하여 CCTV가 단말기 위치로 자동 초점하는 시스템을 구성하였다. 도시통합운영센터에서 상황을 정확히 인지하고 신속하게 출동할 수 있도록 단말기 위치를 지속적으로 요원의 PDA 및 핸드폰으로 통보하고 현장 주변의 미디어 보드 표시와 음성 경고로 경찰의 적절한 대응 및 주변의 도움을 받을 수 있는 시스템을 구성하였다.

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제47권2호
• /
• pp.60-65
• /
• 2010

본 논문은 저대역과 고대역 신호를 번갈아 전송하는 DBO-CSS 시스템에 최적화된 이중 대역 필터링 방법을 제안한다. 전체 신호 대역을 통과시키는 기존의 채널 필터링은 이웃하는 부대역 (sub-band)의 초과 잡음이 수신되는 다른 부대역의 신호에 더해지는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서 제안하는 이중 대역 필터링 방법은 하드웨어 복잡도의 증가 없이 기존 채널 필터링 방법에서의 성능 저하를 극복할 수 있다. 제안된 방법은 저대역과 고대역 신호가 번갈아 수신되는 DBO-CSS 신호에 대응되는 두 개의 필터에 기반하므로 이웃하는 부 대역에서의 잡음 신호를 배제할 수 있다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방법은 기존 필터링 방법보다 약 2.5 dB의 성능 향상을 가질 수 있음을 볼 수 있었다.