• 제목/요약/키워드: ultra-wideband (UWB)

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Initial Timing Acquisition for Binary Phase-Shift Keying Direct Sequence Ultra-wideband Transmission

  • Kang, Kyu-Min;Choi, Sang-Sung
    • ETRI Journal
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    • 제30권4호
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    • pp.495-505
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    • 2008
  • This paper presents a parallel processing searcher structure for the initial synchronization of a direct sequence ultra-wideband (DS-UWB) system, which is suitable for the digital implementation of baseband functionalities with a 1.32 Gsample/s chip rate analog-to-digital converter. An initial timing acquisition algorithm and a data demodulation method are also studied. The proposed searcher effectively acquires initial symbol and frame timing during the preamble transmission period. A hardware efficient receiver structure using 24 parallel digital correlators for binary phase-shift keying DS-UWB transmission is presented. The proposed correlator structure operating at 55 MHz is shared for correlation operations in a searcher, a channel estimator, and the demodulator of a RAKE receiver. We also present a pseudo-random noise sequence generated with a primitive polynomial, $1+x^2+x^5$, for packet detection, automatic gain control, and initial timing acquisition. Simulation results show that the performance of the proposed parallel processing searcher employing the presented pseudo-random noise sequence outperforms that employing a preamble sequence in the IEEE 802.15.3a DS-UWB proposal.

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합성곱 신경망을 이용한 UWB 시스템의 거리 추정 기법 (Distance Estimation Method of UWB System Using Convolutional Neural Network)

  • 남경모;정의림
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.344-346
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    • 2019
  • 본 논문에서는 Ultra-Wideband(UWB) 시스템에서 합성곱 신경망을 이용한 거리 추정 기법을 제안한다. 합성곱 신경망을 이용한 딥러닝 모델을 학습하는데 사용하는 학습 데이터는 MATLAB 프로그램을 통해 생성하였으며, IEEE 802.15.4a 표준을 활용한다. 기존 거리 추정에 사용하는 문턱값 기반의 거리추정 기법과 성능 비교를 통해 제안하는 거리 추정 기법의 성능을 검증한다.

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Accuracy of Free Space Path Loss and Matched Filter Gain Approximated by Using Passband Rectangular Pulse for Ultra Wideband Radio Systems

  • Supanakoon, Pichaya;Tanchotikul, Suchada;Tangtisanon, Prakit;Promwong, Sathaporn;Takada, Jun-Ichi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.223-226
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    • 2004
  • This paper analyzes the accuracy of free space path loss and matched filter gain approximated by using a passband rectangular pulse for ultra wideband (UWB) radio systems. The example causal signal, a modulated Gaussian pulse with the same center frequency and frequency bandwidth of the passband rectangular pulse, is used to consider the accuracy. The path loss and matched filter gain of the modulated Gaussian pulse are simulated for the reference results. The UWB free space path loss is shown and is compared with that obtained from simulation and Friis' transmission formula. The UWB matched filter gain is shown and compared with simulation results. From the results, we can see that the UWB path loss formula is more accurate than the Friis' transmission formula. The results from the UWB free space path loss and matched filter gain formulas agree with the simulation. Then, these free space path loss and matched filter gain formulas approximated by using a passband rectangular pulse are appropriate for UWB system.

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차량 위치추적기반 교통신호등 제어용 UWB 시스템의 Acquisition 알고리즘 연구 (RASE Acquisition Algorithm of Ultra Wideband System for Car Positioning and Traffic Light Control)

  • 황인관;박윤진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권10C호
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    • pp.992-998
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고정밀 차량위치 추적 기반의 교통신호등 제어를 위한 저전송율 초광대역 무선통신 시스템에서의 Ultra Fast Acquisition 알고리즘을 연구하였다. 현재 CDMA에서 사용되는 acquisition방식으로는 저전송율 UWB시스템에서 회로가 복잡해지고 빠른 acquisition을 기대할 수 없기 때문에 새로운 Ultra Fast Acquisition방식이 필요하다. 기본적으로 Sequential Estimation방식을 사용하며 trinomial m-시퀀스를 사용하여 유비쿼터스 센서 네트워크용 U시스템에서 long PN code를 사용하는 경우에도 회로의 복잡도를 줄이고 FCC Emission limit을 만족시키면서, $1\~3{\mu}sec$이내의 acquisition을 가능하도록 설계하였다.

변형된 항아리형 초 광대역 패치안테나의 설계에 관한 연구 (A Study on Ultra-Wideband Patch Antenna with Modified Barrel Shape)

  • 김선효;이영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.263-270
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    • 2016
  • 본 논문에서는 변형된 항아리형 패치안테나를 사용하여 초 광대역 안테나를 구현하였다. 설계한 패치안테나의 물리적 길이와 홈(노치)를 광대역 특성 조건으로 최적화시켰으며, $10mm{\times}21.8mm$크기로 설계된 변형된 항아리형 패치안테나를 제작하였다. 설계된 최적화 패치안테나의 표면 전류분포를 분석하고 초 광대역 특성 조건을 만족함을 확인하였다. 실험 결과 제작된 초 광대역 패치안테나의 입력반사손실은 -10 dB 이하로 전압정재파비 역시 2 이하의 특성을 나타내었으며, 3.1~10.6 GHz 대역에서 약 1~3 dBi 이득범위를 나타내었다. 이와 같은 실험결과는 초 광대역 통신시스템에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

UWB 시스템과 이동통신 시스템간의 간섭측정 분석 (Analysis and Measurement of Interferences between UWB and Mobile Communication System)

  • 김명종;이형수;홍익표;신용섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.1011-1017
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    • 2004
  • UWB(Ultra Wideband) 기술은 초고속통신, 고정밀의 위치정보시스템 등을 구현하기 위하여 500 MHz 이상의 광대역 주파수 자원이 요구되고 있다. UWB 신호의 에너지는 DC로부터 수 GHz까지 광대역 특성을 갖기 때문에, 현재 사용되고 있는 통신시스템들과의 간섭에 대한 분석이 필수적이라고 할 수 있지만 아직까지 국내에서 UWB 신호와 Cellular CDMA(Code Division Mutiple Access) 이동통신과 WCDMA(Wideband CDMA)와 간섭에 대한 연구가 이루어지고 있지 않다. 본 논문에서는 임펄스 방식과 DS-CDMA(Direct Sequence-CDMA) 방식의 UWB 신호원과 국내 이동통신 서비스중 Cellular CDMA와 WCDMA의 간섭에 관하여 측정을 하고 분석하였다. 본 논문의 결과로부터, 임펄스 방식에 비해 DS-CDMA방식의 UWB 신호는 이동통신시스템에 간섭효과가 크지 않다는 사실을 얻었다.

M-ary Bi-orthogonal Modulation UWB with Narrowband Interference Suppression Capability

  • Zhang, Wei-Hua;Shen, Han-Bing;Joo, Jong-Ok;Kwak, Kyung-Sup
    • ETRI Journal
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    • 제30권1호
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    • pp.161-163
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    • 2008
  • An M-ary bi-orthogonal modulation scheme for ultra-wideband (UWB) systems capable of narrowband interference (NBI) suppression is proposed in this letter. We utilize a set of bi-orthogonal pulse series to achieve NBI suppression. Through analysis and simulation, we verify that the proposed scheme can suppress NBIs effectively.

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Suppression of IEEE 802.11a Interference in TH-UWB Systems Using Singular Value Decomposition in Wireless Multipath Channels

  • Xu, Shaoyi;Kwak, Kyung-Sup
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권1호
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    • pp.63-70
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    • 2008
  • Narrow-band interference (NBI) from the coexisting narrow-band services affects the performance of ultra wideband (UWB) systems considerably due to the high power of these narrow-band signals with respect to the UWB signals. Specifically, IEEE 802.11a systems which operate around 5 GHz and overlap the band of UWB signals may interfere with UWB systems significantly. In this paper, we suggest a novel NBI suppression technique based on singular value decomposition (SVD) algorithm in time hopping UWB (TH-UWB) systems. SVD is used to approximate the interference which then is subtracted from the received signals. The algorithm precision and closed-form bit error rate (BER) expression are derived in the wireless multipath channel. Comparing with the conventional suppression methods such as a notch filter and a RAKE receiver, the proposed method is simple and robust and especially suitable for UWB systems.

UWB 기반의 인지적 무선통신 기술의 성능 개선 (The Performance Improvement of Cognitive Radio Technology Based on UWB System)

  • 서유정;하덕호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.921-924
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    • 2008
  • 최근 극초단파의 펄스를 사용하는 UWB(Ultra-WideBand) 기술이 다양한 무선 통신기기에 응용되고 있다. UWB 기기들은 기존의 동일한 무선주파수대역을 공동으로 사용하기 때문에 상호 간섭에 의한 장애가 발생하게 되는데, 이와 같이 다양한 무선 응용 기술들이 혼재된 상황은 주파수 자원의 효율적 이용에 대한 요구를 강화할 것으로 예상된다. 최근 한정된 UWB 대역의 주파수 자원을 효율적으로 이용하는 기술이 소개되고 있다. 특히 인지적(Cognitive) UWB 기술은 스펙트럼 사용 효율을 높이기 위해 스펙트럼 활용을 위한 기술로서 UWB 시스템에서 사용되지 않는 주파수를 감지하여 이를 효율적으로 공유하여 사용할 수 있는 무선통신 개념이 적용되는 방식이다. 본 논문에서는 UWB와 인지적 기술이 합해진 기술을 소개하고, 시뮬레이션을 통하여 원하는 마스크를 충족시키고 타 시스템으로부터의 간섭을 회피하여 성능이 개선됨을 보였다.

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Machine Learning-based UWB Error Correction Experiment in an Indoor Environment

  • Moon, Jiseon;Kim, Sunwoo
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제11권1호
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    • pp.45-49
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    • 2022
  • In this paper, we propose a method for estimating the error of the Ultra-Wideband (UWB) distance measurement using the channel impulse response (CIR) of the UWB signal based on machine learning. Due to the recent demand for indoor location-based services, wireless signal-based localization technologies are being studied, such as UWB, Wi-Fi, and Bluetooth. The constructive obstacles constituting the indoor environment make the distance measurement of UWB inaccurate, which lowers the indoor localization accuracy. Therefore, we apply machine learning to learn the characteristics of UWB signals and estimate the error of UWB distance measurements. In addition, the performance of the proposed algorithm is analyzed through experiments in an indoor environment composed of various walls.