• 제목/요약/키워드: ultra-wideband(UWB)

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DS-PAM UWB System Using Non-linear Chirp Waveform

  • Shen, Hanbing;Zhang, Weihua;An, Xizhi;Kwak, Kyung-Sup
    • ETRI Journal
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    • 제29권3호
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    • pp.322-328
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    • 2007
  • We propose a direct-sequence pulse-amplitude modulation (DS-PAM) ultra-wideband (UWB) system which employs a non-linear chirp waveform instead of the conventional Gaussian monocycle in this paper. In the approved frequency for UWB, there exist myriad narrowband interferers. Specifically, we focus on the mutual interference between UWB systems and 802.11a WLAN. This paper offers a method to suppress this in-band narrowband interference by introducing a kind of non-linear chirp waveform. Using the proposed non-linear chirp waveform, the effects of one or more narrowband interference sources with different frequencies can be suppressed. System performance of UWB systems in the narrowband interference environment can be improved. Computer simulations with additive white Gaussian noise successfully demonstrate an increase in performance with the proposed system as compared to traditional linear chirp systems.

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On the Performance of Multi-User 2PPM-TH-UWB SIMO Systems in Multipath Channels

  • Baek, Sun-Young;Kang, Yun-Jeong;Kim, Sang-Choon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제7권3호
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    • pp.286-291
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    • 2009
  • In this paper, the performance of ultra-wideband (UWB) single input multiple output (SIMO) systems to achieve high data rate communications is studied in dense multipath environments. The effects of spatial and temporal diversities on the performance of multi-user time-hopping UWB systems using binary pulse position modulation (2PPM) are analyzed. The reduced-complexity Rake receivers based on the selective combining (called SRake) and partial combining (called PRake) are considered. The theoretical and simulation results show that the BER performance of the UWB system can be enhanced as the number of array elements and/or Rake fingers increases. Moreover, we observe that SRake is more effective for the IR-UWB systems to achieve a good BER performance, as compared with PRake.

TH-PPM UWB를 이용한 실내 위치인식 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of TH-PPM UWB System for Positioning in Indoor Environment)

  • 배정남;최영훈;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.153-158
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실내 환경에서 TH-PPM UWB를 이용한 위치인식 기법의 성능을 분석하였다. 실험 환경은 AWGN 및 IEEE 802.15.3a 채널을 사용하였고, 위치인식 기법으로 TDOA를 적용하여 분석하였다. UWB 기반의 위치인식 기술은 실내에서 cm 레벨의 높은 정밀도를 가진다. 모의실험을 통하여 TH-PPM UWB 위치인식 기법의 채널 영향에 대한 오류 확률 및 위치인식 성능에 대해 분석하였고, 제안된 기법의 유용성을 확인하였다.

Performance Analysis of TH-BPPM and TH-BPAM UWB System and the Applications in Data and Image Transmission

  • Sung, Tae-Kyung
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.159-163
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    • 2007
  • In this paper, we mainly analyze the performance of two ultra wideband communication systems, the classical Time Hopping Binary Pulse Position Modulation (TH-BPPM) UWB system and the Time Hopping Bipolar Pulse Amplitude Modulation (TH-BPAM) UWB system. The performance of TH-BPPM and TH-BPAM is analyzed in detail under an ideal AWGN channel and a correlation receiver. We use the power spectral density function to get the expression of BER of these two UWB systems. It yields simple and exact formulas relating the performance to the system parameters. The analysis shows that TH-BPPM suffers performance degradation with respect to TH-BPAM. Furthermore, we give the computer simulation of both data and image transmission and our simulation results also prove our theoretical analysis.

원형 섹터를 가진 UWB 원형 루프 안테나 (UWB Circular Loop Antenna with Circular Sectors)

  • 여준호;이종익
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.2816-2822
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    • 2014
  • 본 논문에서는 UWB 대역에서 동작하는 광대역 루프 안테나에 대한 설계 방법을 연구하였다. 제안된 광대역 루프안테나의 구조는 초광대역 특성을 얻기 위하여 원형 루프 안테나에 원형 섹터가 추가되었다. 원형섹터는 50 오옴 급전선과 정합시키기 위하여 기존의 삼각형 섹터 대신에 사용하였다. 원형 섹터 사이의 간격과 원형 루프의 반지름 변화에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하였다. 최적화된 인쇄형 광대역 루프 안테나를 FR4 기판 상에 $41mm{\times}41mm$ 크기로 제작하였다. 실험 결과, 제안된 안테나는 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) < 2.25인 대역이 3.1-11.0 GHz으로 UWB 대역에서 동작하는 것을 확인하였다. 측정된 이득은 UWB 대역에서 1.3-5.3 dBi이다.

IR-UWB 시스템 응용을 위한 시간- 및 주파수-영역에서의 앤티포달 비발디 안테나 성능 평가 (Performance Evaluation of Antipodal Vivaldi Antenna in the Time- and Frequency-Domains for IR-UWB Systems Application)

  • 고영목;김근용;나극환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.159-168
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    • 2012
  • 본 논문에서는 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템 응용을 위한 앤티포달 비발디 안테나를 설계하고, 시간 및 주파수 영역에서 나노 초 단위의 초광대역 임펄스 신호 전송을 위한 IR-UWB 안테나 성능 평가를 수행하였다. 설계된 앤티포달 비발디 안테나는 저가 생산이 가능한 두께 1.6 mm, 유전율 ${\epsilon}_r=4.7$, $tan{\delta}=0.002$인 FR-4 기판을 이용하여 제작하였다. 제작된 안테나는 무반사실에서 주파수 영역 파라메타인 반사 손실, Far 필드방사 패턴을 측정하였다. 또한, 시간 영역에서 나노 초 단위의 임펄스 신호 전송에 따른 펄스 충실도 분석을 수행하여 UWB 대역에서 안정적으로 초광대역 신호 전송이 가능함을 증명하였다. 본 논문에서 설계/제작된 앤티포달 비발디 안테나는 낮은 왜곡과 양호한 방사 특성을 갖고, 나노 초 단위의 초광대역 임펄스를 방사 또는 수신할 수 있다.

UWB 신호 획득에 알맞은 여러 상관기 출력값 결합 기반의 2단계 검파 기법 (A Two-Stage Detection Scheme Based on Combining Multiple Correlator Outputs for UWB Signal Acquisition)

  • 정다해;이영포;강승구;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4C호
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    • pp.395-400
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    • 2010
  • 본 논문은 ultra-wideband (UWB) 신호 획득 시의 검파 성능을 향상시키기 위해 여러 상관기 출력값을 결합하여 이용하는 2단계 검파 기법을 제안한다. UWB 신호 에너지는 다중경로 채널의 영향으로 여러 상관기 출력값에 걸쳐 흩어지게 되므로, 단일 상관기 출력값에는 전체 신호 에너지의 일부분만이 포함된다. 따라서 UWB 신호 검파를 위해 단일 상관기 출력값을 결정 변수로 사용하는 것은 검파 성능을 떨어뜨리는 원인이 된다. 본 논문에서 제안한 2단계 검파 기법은 여러 상관기 출력값들을 결합하여 결정 변수로 이용함으로써 다중경로로 인해 흩어진 신호 에너지를 모아서 신호 검파에 사용할 수 있으므로 단일 상관기 출력값을 결정 변수로 이용하는 이제까지의 기법에 비해 더 나은 검파 성능을 갖는다. 다양한 UWB 채널 환경에서의 모의실험 결과를 통해 제안한 기법이 이제까지의 기법에 비해 더 좋은 검파 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다.

원형 패치와 포크형 구조가 결합된 UWB 안테나 (Design of UWB Antenna with Fork-type structure and circular patch)

  • 하윤상;김기래;최영규;윤중한
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1837-1844
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UWB (Ultra Wide Band) 주파수 대역 (3.1 ~ 10.6 GHz)에서 동작하는 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 UWB 대역 특성을 얻기 위하여 기존 포크형 구조에 원형 패치를 결합하고, 접지면을 원호 구조로 구현하였다. 구현된 안테나는 유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되었고 전체 크기는 $34mm(W){\times}50mm(L){\times}1mm(t)$ 이다. 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였으며 특성을 실험한 결과 UWB 대역에서 약 -10 dB 이하의 반사 손실, 전류분포, 이득, 방사패턴의 특성을 측정하였다. 이와 같은 실험결과로 광대역 통신시스템에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

POCS를 이용한 초광대역 무선통신의 펄스파형 설계 (Pulse Shape Design for Ultra-Wideband Radios Using Projections onto Convex Sets)

  • 이서영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권3A호
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    • pp.311-318
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    • 2008
  • FCC 스펙트럼을 만족하는 초광대역(UWB) 무선을 위한 새로운 펄스 파형을 제안한다. POCS(projections onto convex sets) 기술은 UWB 신호의 제반특성(FCC 스펙트럼 마스크하에서의 효율적인 스펙트럼 이용, 시간 제한성, 좋은 자기상관)의 제약 조건하에서 UWB 펄스의 시간 및 스펙트럼의 파형을 최적화한다. 시뮬레이션 결과에 의하면 펄스 파형의 모든 값에 대해 새로운 펄스 파형은 FCC 스펙트럼 마스크를 매우 효율적으로 만족할 뿐만 아니라 거의 동일한 자기상관함수를 갖고 있음을 보여준다. 또한 동일한 펄스폭에 대해 제안된 펄스의 절단된(즉 엄격히 시간 제한된) 펄스 파형은 이진 TH-PPM(time-hoping pulse position modulation) 시스템의 BER 성능에서 절단된 가우시안 모노싸이클(Gaussian monocycle)보다 우수하다. POCS 기술은 이 기술의 본질적인 설계 유연성 및 결합 최적화 능력 관점에서 UWB 펄스 파형 설계에 매우 효과적인 방법을 제공한다.