• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.553-563
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• 2010

본 논문에서는 UWB 대역에서 최적 임펄스 신호 전송을 위한 테이퍼 슬롯 안테나(Tapered Slot Antenna: TSA) 설계에 대해 연구하였다. UWB 대역에서 동작하는 TSA는 end-fire 특성을 갖는 광대역 안테나로, 펄스 전송을 위한 IR-UWB(Impulse Radio Ultra-Wide Band) 시스템에 적합하다. 지향성 특성을 갖는 테이퍼 슬롯 안테나는 UWB 대역에서 손실이 적고, 임펄스 전송시 최소 에러를 가져야 한다. 전송되는 펄스 왜곡을 최소로 하기 위해 테이퍼 슬롯 안테나 급전부를 구성하는 광대역 임피던스 변환기와 microstrip/slotline 천이부 설계에 대해 연구하였으며, 설계된 테이퍼 슬롯 안테나에 대한 펄스 충실도는 전자기파에 대한 시간 영역 분석이 가능한 CST를 이용한 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 시뮬레이션과 펄스 상관식 유도를 통해 계산하였으며, 제작된 안테나에 대해 두 안테나를 0.5 미터 이격시킨 두 안테나 사이에서 약 93.89 % 정도의 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 chirp Z-변환 알고리즘을 유도를 통해, 나노초 이하의 펄스 신호에 대해 zoom-in 기능을 부여함으로써 펄스 신호에 대한 왜곡, 지연 및 분산 특성 등의 분석이 가능하다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.146-153
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• 2008

UWB(Ultra Wide-Band)통신 기술은 매우 짧은 펄스를 사용하기에 정밀한 동기 획득 제어가 필요하다. 고속 W-PAN 응용이나 저속 무선측위 응용 모두를 위해 정확한 UWB 신호의 동기 획득(Signal Acquisition)은 매우 중요하다. 본 논문에서는 UWB 다중경로 채널 환경에서 동기 획득을 위해 두 단계 신호 탐색기법을 이용하여 동기 획득 알고리즘을 제안한다. 첫 번째 단계는 수신된 신호전체 시간을 두고 탐색 구간을 절반으로 나눠 각각 나눠진 창의 전력 값의 합을 비교하여 더 큰 전력 값을 가지는 구간을 다음 탐색 창으로 잡는다. 이러한 과정을 반복하여 다음 탐색 창을 구한다. 비교된 값이 임계값을 넘을 때까지 탐색을 반복한다. 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서의 구해진 탐색 창을 Fine Search 하기 위하여 Linear 탐색 알고리즘을 적용하여 검색한다. 이 제안 알고리즘을 UWB 다중경로 채널 환경에서 모의실험 결과 병렬 탐색 알고리즘에 비해 고속 동기 획득이 가능하고 SNR의 변화가 심한 환경에 적합한 특성을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제3권3호
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• pp.422-429
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• 2008

This paper presents compact low frequency ultra-wide band (UWB) sensor design and study of the partial discharge diagnosis by sensing electromagnetic pulse emitted from the partial discharge source with the newly designed UWB sensor. In this study, we designed a new type of compact low frequency UWB sensor based on microstrip antenna technology to detect both the low frequency and high frequency band of the partial discharge signal. Experiments of offline PD testing on medium voltage (22.9kV) underground cable mention the comparative results with the traditional HFCT as a reference sensor in the laboratory. In the series of comparative tests, the calibration signal injection test provided with the conventional IEC 60270 method and high voltage injection testing are included.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.20-23
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• 2006

본 논문은 MB-OFDM UWB(Multi Band-Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템을 위한 변형된 가변 파라미터를 이용한 큐빅 인터폴레이터를 제안한다. MB-OFDM UWB 시스템은 고속의 동작속도가 필요하기 때문에, 기존 가변 파라미터를 이용한 큐빅 인터폴레이터에 병렬 처리 기술과 파이프라인 기법을 동시에 적용한다. 실험 결과, Stratix II 2S60F101020C3 디바이스를 타켓으로 최대지연경로 속도와 최대지연경로 주기가 각각 최대 88.79MHz와 11.262ns가 되었고, 동작속도는 최대 대략 200% 이상 향상되었음을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1120-1127
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• 2008

본 논문은 UWB 센서를 이용한 위치인식 시스템의 구현 및 실험결과와 상황인지형 서비스 구현에 대하여 기술한다. 정확한 위치측정을 위해 UWB 센서의 경사도(pitch), 편주(yaw), 센서 개수, tag 높이 등의 변화에 따른 위치인식 오차를 측정하여 각 변수의 설정 방법을 실험하였다. 이를 이용한 응용으로 상황인지 기술에 바탕한 지능형 헬스트레이닝 관리 시스템 구현하였다. 지능형 헬스 트레이닝 관리 시스템은 헬스장에서 피 훈련자의 위치와 장비의 사용 상태를 인식하여, 적절한 훈련 스케줄을 피 훈련자에게 제공하며, 그에 따른 훈련 장비들의 사용법을 PDA를 통해 안내한다. 상황인지형 서비스의 제공을 위해서는 사용자의 위치와 이동 정보에 대한 오차 보정이 요구되어 사용자의 이동하는 속도를 이용한 위치 보정 알고리즘을 제안하였다. 실험 결과는 제안된 보정 알고리즘을 적용함으로써 이 알고리즘이 적용하지 않았을 때에 비해 오류 데이터가 30% 정도 감소하였다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제13권3호
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• pp.3-8
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• 2002

본 논문에서는 수 GHz 대역폭에 이르는 매우 짧은 펄스를 이용하여 신호를 고속으로 전송할 수 있는 초광대역 통신 시스템(Ultra Wide Band system : UWB)의 특성에 대해 분석하고자 한다. UWB 시스템은 기존 시스템보다 더 낮은 비용과 전력 소비로 훨씬 넓은 주파수 대역을 이용하여, 기존 협대역 시스템과의 공유를 가능하게 하며, IEEE 802.11나 Bluetooth에 비해 월등히 높은 bits/sec/squaremeter로 정의되는 spatial capacity를 제공할 수 있어 최근 활발히 개발되고 있는 근거리 무선 통신망에 매우 적합하다. 특히 UWB 시스템은 짧은 펄스를 이용한 매우 정교한 시간 분해능을 이용한 Cm단위 위치 추적이라는 UWB만의 고유 기능도 제공할 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.174-177
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• 2003

본 논문에서는 주파수 자원 고갈에 대한 문제를 해결할 수 있는 실내 UWB (Ultra Wide Band) 무선 채널에 대해 소개하고, UWB 무선 채널에서의 신호를 획득하는 방법에 대해 제안한다. IEEE 802.15.TG3a 표준화 위원회에서 제시하는 채널 모델에 대한 이해를 바탕으로 차등 부호 상관을 적용한 신호 획득에 대해 설명하며 이를 UWB 무선 채널에 적용하여 모의 실험을 통해 성능을 분석한다. 신호 획득의 성능 평가 기준으로 신호대 잡음비에 따른 검파 확률을 (Detection Probability) 보여주며, 한 채널 모델에 대해 m-수열의 길이에 따른 성능과 수열의 종류에 따른 성능, 그리고 부호 상관을 적용하는 방법에 따른 성능을 분석한다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 하계종합학술발표회논문초록집
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• pp.436-436
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• 2004

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1C호
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• pp.77-86
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• 2010

본 논문에서는 간단한 형태의 적분기와 1-비트 ADC (Analog-to-Digital Converter)로 구성된 AFE (Analog Front End)를 사용하는 Noncoherent IR-UWB (Impulse Radio-Ultra Wide Band) 레인징 (Ranging) 시스템을 제시하고, 레인징 성능에 영향을 주는 AFE 특성에 대해 정의한다. 이 레인징 시스템에서 적분기는 단순히 수신된 신호의 에너지만을 축적하며, 다중 비트 ADC를 필요로 하는 Coherent IR-UWB 시스템과는 달리 1-비트 ADC를 사용하게 되므로, 시스템 구현 측면에서 현실적이고 매우 용이하다고 할 수 있다. 반면, Noncoherent 방식의 특성상 수신 신호를 단순히 제곱하여 적분하게 되므로, 잡음과 다중경로 페이딩 등의 채널 특성에 따라 레인징 정밀도는 큰 영향을 받게 된다. 그러나 이러한 현실적인 중요성에도 불구하고, 현재까지의 IR-UWB 레인징 시스템 연구에서는 AFE 특성 변화에 따른 성능 분석에 관한 결과는 거의 제시되지 않고 있다. 이에, 본 논문에서는 Noncoherent IR-UWB 레인징 시스템을 사용하는 경우 다양한 무선 채널 환경에서 AFE 특성 변화에 따른 레인징 성능을 분석한다. 또한 이를 통해 실제 UWB 하드웨어를 설계할 경우 규격 설정에 고려해야 할 파라미터들을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1255-1260
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• 2009

마이크로스트립 인터디지털(interdigtal) 여파기는 공진기의 폭, 길이, 공진기 사이의 간격과 탭의 위치로 설계하는데, 설계파라미터의 수를 줄이는 것이 구현 측면에서 유리하다. 본 논문에서는 마이크로스트립 인터디지털 여파기의 설계파라미터 중에서 공진기의 폭을 고정시킨 것과 서로 다른 폭을 갖는 두 종류의 여파기를 국내 UWB(Ultra Wide-Band) 주파수 대역에서 설계 및 구현하였다. 여파기의 성능 측정 결과 공진기의 폭을 고정한 low-band high 여파기의 삽입손실은 1.49dB, -10dB 대역폭은 750MHz였고, 4.8GHz에서 -35.7dB의 감쇄특성을 가졌으며, S11은 -13dB 이하로 측정되었다. 공진기의 폭이 서로 다른 low-band 여파기는 삽입손실 1.6dB, -10dB 대역폭은1.63GHz로 측정되었고, S11은 -8dB 이하로 측정되었다.