• 제목/요약/키워드: ultra-wideband communications (UWB)

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Ultra Wideband Channel Model for Indoor Environments

  • Alvarez, Alvaro;Valera, Gustavo;Manuel Lobeira;Torres, Rafael-Pedro;Garcia, Jose-Luis
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권4호
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    • pp.309-318
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    • 2003
  • This paper presents an in-depth study of a UWB indoor radio channel between 1 and 9 GHz, which was used for the subsequent development of a new statistical UWB multipath channel model, focusing on short range indoor scenarios. The channel sounding process was carried out covering different indoor environments, such as laboratories, halls or corridors. A combination of new and traditional parameters has been used to accurately model the channel impulse response in order to perform a precise temporal estimation of the received pulse shape. This model is designed specifically for UWB digital systems, where the received pulse is correlated with an estimated replica of itself. The precision of the model has been verified through the comparison with measured data from equivalent scenarios and cases, and highly satisfactory results were obtained.

UWB-MIMO 시스템에서 채널 검파 방식에 따른 성능 비교분석 (Error Performance of UWB-MIMO system according to channel detection methods)

  • 강윤정;백선영;김상준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.113-114
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    • 2008
  • In this paper, binary pulse-position modulation (2PPM) time-hoping (TH) ultra-wideband (UWB) system is applied to multiple input multiple output (MIMO) system using vertical bell lab layered space-time (V-BLAST) structure to achieve high-data-rate communications. This UWB-MIMO system and its receivers are analyzed, and its BER performances are evaluated. In the receiver, various MIMO detection algorithms such as zero-forcing (ZF), ZF-ordered successive interference cancellation (OSIC), minimum-mean-square-error (MMSE), MMSE-OSIC and maximum likelihood (ML) are comparatively studied.

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A Fair Distributed Resource Allocation Method in UWB Wireless PANs with WiMedia MAC

  • Kim, Seok-Hwan;Hur, Kyeong;Park, Jong-Sun;Eom, Doo-Seop;Hwang, Kwang-Il
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권4호
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    • pp.375-383
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    • 2009
  • The WiMedia alliance has specified a distributed medium access control (WiMedia MAC) protocol based on ultra wideband (UWB) for high data rate WPANs (HR-WPANs). The merits of WiMedia MAC such as distributed nature and high data rate make it a favorite candidate in HR-WPAN. Although QoS parameters such as the range of service rates are provided to a traffic stream, the WiMedia MAC is not able to use the QoS parameters and to determine or adjust a service rate using the QoS parameters for the traffic stream. In this paper, we propose a fair and adaptive resource allocation method that allocates time slots to isochronous streams according to QoS parameters and the current traffic load condition in a fully distributed manner. Although the traffic load condition changes, each device independently recognizes the changes and calculates fair and maximum allowable service rates for traffic streams. From the numerical and simulation results, it is proved that the proposed method achieves high capacity of traffic streams and fair QoS provisioning under various traffic load condition.

초광대역 무선통신시스템을 위한 광대역 하향 주파수 변환기 개발에 관한 연구 (A Wideband Down-Converter for the Ultra-Wideband System)

  • 김창완;이승식;박봉혁;김재영;최상성;이상국
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.189-193
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    • 2005
  • 본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템에 적용할 수 있는 직접 변환 방식용 하향 주파수 변환기 구조를 제안한다. 제안하는 주파수 변환기 구조는 $3\~5\;GHz$ 광대역 입력 매칭을 하기 위해 일반적으로 CMOS로 구성된 트랜스컨덕턴스 회로를 사용하지 않고, 저항을 사용하였다. 하향 주파수 변환기는 $0.18\;{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며, 측정 결과 3개의 UWB 채널에 대하여 최소 +3 dB의 주파수 변환 이득과 각각 3 dB 이하의 게인 평탄도를 보이며, 1.8 V dc Power supply에서 0.89 mA를 소비한다.

네트워크 코딩을 활용한 가상 다중 안테나 시스템 기반 차량용 협력 통신 기술 (Cooperative Communications Based on Virtual MIMO Transmission for Vehicles)

  • 김일환;김정현;지순배;유철우
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권4호
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    • pp.17-22
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    • 2015
  • 본 논문은 차량 간 이동 네트워크의 협력통신을 제안하고 차량 간 다중 페이딩 환경에서 고속 전송 효율성과 범위 확장을 위한 네트워크 코딩(Network coding) 기법을 제안한다. 또한 시뮬레이션 결과를 보면 제안된 전략이 가상 다중 안테나 시스템(virtual MIMO)을 설정해줌으로써 수신단에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한, 공간 다이버시티의 장점을 활용하여, Signal-to-Noise Ratio(SNR)을 향상시킨다. 기존 전략과 비교해보면 Inter Symbol Interference(ISI)와 Inter Channel Interference(ICI)가 완화될 뿐만 아니라 성능이 3dB만큼 훨씬 더 좋아진 결과를 확인할 수 있다. 본 논문에서는 연구의 타당성을 보이기 위해 MATLAB을 이용한 Ultra-Wideband(UWB) 통신 시스템의 시뮬레이션을 제시한다.

가설검증 방식을 통한 UWB Rake 수신기의 기준신호 선택 기법 (A Hypothesis Test Approach to Template Selection for UWB Rake Receivers)

  • 이준용;유성열;윤성준;하동헌
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2C호
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    • pp.109-116
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    • 2006
  • 초광대역(UWB) 통신시스템의 응용 시나리오는 많은 경우 비가시적(non-LoS) 환경에서의 응용을 가정하고 있다. UWB 신호가 매질을 투과하여 방사될 경우 신호의 왜곡현상이 발생하며, 이는 수신부 상관기의 기준신호와 수신된 신호와의 상관계수를 감소시켜 성능을 저하시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 가설검증 방식을 이용한 UWB Rake 수신기의 기준신호 선택 기법을 소개한다. 가설을 세우기 위한 파형의 선택을 위해 벡터 양자화 기법인 Linde-Buzo-Gray(LBG) 알고리듬을 사용하였다. 개시된 알고리듬을 성능을 non-LoS 환경에서 측정된 데이터를 이용해 평가하였다.

다중 사용자 환경에서 TH-PAM UWB 시스템의 데이터 및 이미지 전송 성능 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis and Applications of Multi-user TH-PAM UWB System)

  • 배진화;성태경;김철성;김동식;원영수;조형래
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.69-73
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중 사용자 시간 도약 펄스 위치 변조(TH-PAM) 초광대역 시스템(UWB System)의 동작을 분석한다. 이상적인 AWGN 채널 환경과 상관 수신기로 TH-PAM과 TH-PPM의 동작을 분석하였다. 두 UWB 시스템의 BER 특성을 나타내는 표준 규칙을 얻기 위하여 전력 스펙트럼 밀도 함수(PSD)를 사용하였으며 시스템 매개 변수들에 실행을 관련시키는 함수를 얻을 수 있었다. 시스템의 Data와 image 전송의 시뮬레이션 결과로 이론적인 분석을 한다.

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다중사용자 환경에서 공간적인 다이버시티를 이용하는 초광대역 통신시스템의 성능 비교분석 (Performance of UWB Systems using Spatial Diversity in Multi-User Environments)

  • 백선영;안진영;이성신;김상준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.321-324
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다중 수신안테나가 제공하는 공간적인 다이버시티를 이용하여 고속의 데이터 전송률을 달성하기 위한 초광대역 통신시스템의 성능 향상에 대해 연구한다. 다중사용자 간섭 신호들이 존재하는 환경에서 2PPM (Binary Pulse Position Modulation) THMA (Time Hopping Multiple Access) UWB 시스템의 성능을 이론적으로 분석하기 위해서 다중 수신안테나를 통해서 수신되는 공간적인 신호들을 결합한 후의 수신 SINR 표현식을 유도하고 BER 성능을 수치적인 시뮬레이션에 의해 평가된다. 또한 2PPM에 의한 시스템의 성능 결과들을 2PAM (Binary Pulse Amplitude Modulation) THMA UWB 시스템의 이론적인 성능 결과와도 비교한다. 공간적인 다이버시티가 2PPM과 2PAM THMA UWB 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 다중 수신안테나의 수가 증가함에 따라 BER 성능이 향상됨을 보인다. 또한 다중사용자 간섭 신호들이 존재할 때 2PAM THMA UWB 시스템의 성능이 2PPM THMA UWB 시스템의 성능보다 상당히 우수하다는 것을 확인하다.

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다중사용자 환경에서 공간적인 다이버시티를 이용하는 초광대역 통신시스템의 성능 비교분석 (Performance of UWB Systems using Spatial Diversity in Multi-User Environments)

  • 백선영;안진영;이성신;김상준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.2121-2126
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다중 수신안테나가 제공하는 공간적인 다이버시티를 이용하여 고속의 데이터 전송률을 달성하기 위한 초광대역 통신시스템의 성능 향상에 대해 연구한다. 다중사용자 간섭 신호들이 존재하는 환경에서 2PPM(Binary Pulse Position Modulation) THMA(Time Hopping Multiple Access) UWB 시스템의 성능을 이론적으로 분석하기 위해서 다중 수신안테나를 통해서 수신되는 공간적인 신호들을 결합한 후의 수신 SINR 표현식을 유도하고 BER 성능을 수치적인 시뮬레이션에 의해 평가된다. 또한 2PPM에 의한 시스템의 성능 결과들을 2PAM(Binary Pulse Amplitude Modulation) THMA UWB 시스템의 이론적인 성능 결과와도 비교한다. 공간적인 다이버시티가 2PPM과 2PAM THMA UWB 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 다중 수신안테나의 수가 증가함에 따라 BER 성능이 향상됨을 보인다. 또한 다중사용자 간섭 신호들이 존재할 때 2PAM THMA UWB 시스템의 성능이 2PPM THMA UWB 시스템의 성능보다 상당히 우수하다는 것을 확인한다.

실내 위치추정을 위한 Compressive Sampling적용 Ultra-WideBand 채널 측정기법 (Ultra-WideBand Channel Measurement with Compressive Sampling for Indoor Localization)

  • 김수진;명정호;강준혁;성태경;이광억
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권2호
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    • pp.285-297
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    • 2015
  • 본 논문은 compressive sampling (CS)을 활용한 Ulta-WideBand 채널 측정 및 모델링 기법을 제안한다. 기존에 실내 위치측위 기술 중 제안 UWB채널 측정 기법은 UWB 신호의 주파수 도메인에서의 sparsity 특성을 활용하여, 적은 복잡도로 합리적인 성능을 낼 수 있다. 게다가, 본 논문에서는 노이즈 환경에서 성능을 향상 시키기 위해 CS 기법에서 신호 복원기법을 위한 최적화기법으로 soft thresholding method를 제안한다. UWB시스템에서의 실내 위치추정 기법 성능 분석을 위해 실 측정 데이터를 활용하여, 제안한 채널 측정 및 모델링 기법의 성능을 위치 측정 오차, bandwidth, CS 압축률 등 다양한 조건하에 거리 오차값을 분석한다.