• 제목/요약/키워드: ultra wideband signal

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무선 패킷 전송을 위한 Hybrid ARQ 광대역 통신시스템의 처리율 성능 (Throughput Performance of Hybrid ARQ Ultra-Wideband Communication System for Wireless Packet Transmission)

  • 노재성
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.274-280
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    • 2007
  • 초 광대역 신호는 상대적으로 낮은 주파수에서 매우 넓은 대역폭을 갖는 방사 스펙트럼을 특징으로 하고 있다. 본 논문에서는 잡음과 동일채널간섭 채널에서 M-ary 상관 수신기 구조로 된 초 광대역 시스템의 비트 오율, 패킷 오율, 데이터 처리율 성능을 분석한다. UWB 시스템의 성능을 평가하기 위하여 하나 이상의 펄스 위치 변조 신호로 구성된 UWB 통신 파형을 사용하였다. 본 논문에서 사용된 M-ary PPM 신호는 시스템 성능 해석의 간략화를 위하여 균일하게 상관된 PPM 신호를 정의하였다. 시스템 성능의 해석을 통하여 무선 채널 에러는 처러율 성능을 감소시키며 hybrid ARQ 기법을 통하여 효과적으로 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 성능 개선 기법과 사용된 파라미터를 통하여 초 광대역 시스템의 데이터 처리율 비교를 수행하였다. 성능 평가 과정을 통하여 무선 채널과 hybrid ARQ 기법의 영향을 신호 대 잡음 전력비에 따른 PER 및 처리율을 평가하였다.

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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.

On the Degradation of a UWB System Due to a Realistic TX-RX Antenna System

  • Jun, Min-Sik;Oh, Tae-Won
    • ETRI Journal
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    • 제27권4호
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    • pp.453-456
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    • 2005
  • The ultra-wideband (UWB) signal radiation process in an antenna is different from that of a narrowband signal. In this paper, we study the degradation of the desired signal component according to the antenna structure and location of a receiver in a bipolar time-hopping UWB system. And we propose a receiver structure with an adaptive template waveform generator to compensate for the degradation caused by a realistic TX-RX antenna system.

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초광대역 Ambiguity Function에 관한 연구 (On the Ultra-Wideband Ambiguity Function)

  • 이준용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권3C호
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    • pp.368-373
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    • 2004
  • 초광대역 (UWB) 신호의 정밀한 시간 해상도는 실내 환경에서의 위치추적 등, 다양한 응용을 가능하게 하는 동시에, 사간 오차에 대한 감도가 매우 높아지는 등, 시스템 설계 시 기술적 어려움을 주기도 한다. 신호의 시간 해상도를 평가하는 유용한 방법 중 하나는 신호의 ambiguity function을 평가하는 것이다. 이 논문에서는 기존의 ambiguity function과는 달리 시간 오차와 시간 스케일링 인자를 두 변수로 하여 펄스 방식의 UWB 신호를 위한 ambiguity function을 정의하였고, 임펄스 라디오 (impulse radio)의 송수신 방식에 따른 UWB ambiguity function을 평가하여 시스템의 타이밍과 관련된 이슈들을 논하였다.

Frequency Domain Processing Techniques for Pulse Shape Modulated Ultra Wideband Systems

  • Gordillo, Alex Cartagena;Kohno, Ryuji
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권4호
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    • pp.482-489
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    • 2007
  • In this paper, two frequency domain signal processing techniques for pulse shape modulation(PSM) ultra wideband(UWB) systems are presented. Firstly, orthogonal detection of UWB PSM Hermite pulses in frequency domain is addressed. It is important because time domain detection by correlation-based receivers is severely degraded by many sources of distortion. Pulse-shape, the information conveying signal characteristic, is deformed by AWGN and shape-destructive addition of multiple paths from the propagation channel. Additionally, because of the short nature of UWB pulses, timing mismatches and synchronism degrade the performance of PSM UWB communication systems. In this paper, frequency domain orthogonality of the Hermite pulses is exploited to propose an alternative detection method, which makes possible efficient detection of PSM in dense multipath channel environments. Secondly, a ranging method employing the Cepstrum algorithm is proposed. This method is partly processed in the frequency domain and can be implemented without additional hardware complexity in the terminal.

Optimal Waveform Design for Ultra-Wideband Communication Based on Gaussian Derivatives

  • Guo, Yong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권4호
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    • pp.451-454
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    • 2008
  • Ultra-wideband (UWB) radios have attracted great interest for their potential application in short-range high-data-rate wireless communications. High received signal to noise ratio and compliance with the Federal Communications Commissions (FCC) spectral mask call for judicious design of UWB pulse shapers. In this paper, even and odd order derivatives of Gaussian pulse are used respectively as base waveforms to produce two synthesized pulses. Our method can realize high efficiency of spectral utilization in terms of normalized effective signal power (NESP). The waveform design problem can be converted into linear programming problem, which can be efficiently solved. The waveform based on even order derivatives is orthogonal to the one based on odd order derivatives.

인지 무선 통신 시스템을 위한 다중 상관기 출력값 결합 기반 UWB 신호 검파 기법 (Combining Multiple Corre1ator Outputs-Based UWB Signal Detection Scheme for Cognitive Radio Communication Systems)

  • 이영포;박종인;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7C호
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    • pp.475-480
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    • 2011
  • Ultra-wideband (UWB) 신호 에너지는 다중경로 채널의 영향으로 인하여 여러 상관기 출력값에 흩어지게 되며 각 상관기 출력값은 전체 UWB 신호 에너지의 일부분만 가지게 된다. 이에 본 논문에서는 다중 상관기 출력값들을 결합하여 결정 변수로 이용함으로써 다중경로 채널의 영향으로 인해 흩어진 신호 에너지를 모아, 인지 무선 통신 시스템에서 UWB 신호 검파에 이용하는 2단계 신호 검파 기법을 제안한다. 다양한 UWB 채널 환경에서의 모의실험 결과를 통해 제안한 기법은 기존 기법에 비해 약 0.6 dB 정도의 신호 검파 성능 이득이 있음을 확인할 수 있다.

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.

Improve object recognition using UWB SAR imaging with compressed sensing

  • Pham, The Hien;Hong, Ic-Pyo
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.76-82
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    • 2021
  • In this paper, the compressed sensing basic pursuit denoise algorithm adopted to synthetic aperture radar imaging is investigated to improve the object recognition. From the incomplete data sets for image processing, the compressed sensing algorithm had been integrated to recover the data before the conventional back- projection algorithm was involved to obtain the synthetic aperture radar images. This method can lead to the reduction of measurement events while scanning the objects. An ultra-wideband radar scheme using a stripmap synthetic aperture radar algorithm was utilized to detect objects hidden behind the box. The Ultra-Wideband radar system with 3.1~4.8 GHz broadband and UWB antenna were implemented to transmit and receive signal data of two conductive cylinders located inside the paper box. The results confirmed that the images can be reconstructed by using a 30% randomly selected dataset without noticeable distortion compared to the images generated by full data using the conventional back-projection algorithm.