• Journal of Communications and Networks
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• 제8권2호
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• pp.194-204
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• 2006

This contribution focuses on the maximum likelihood (ML) noncoherent synchronization of multi-antenna transceivers working in faded environments and employing ultra-wideband impulse radio (UWB-IR) transmit technology. In particular, the Cramer-Rao bound (CRB) is derived for the general case of multiple input multiple output (MIMO) UWB-IR systems and used to compare the ultimate performance of three basic transmit schemes, thereinafter referred to as single input multiple output (SIMO), MIMO equal signaling (MIMO-ES), and MIMO orthogonal signaling (MIMO-OS) ones. Thus, the noncoherent ML synchronizer is developed for the better performing transmit scheme (i.e., the SIMO one) and its performance is evaluated under both signal acquisition and tracking operating conditions. The performance gain in the synchronization of UWB- IR signals arising by the utilization of the multi-antenna technology is also evaluated.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.236-242
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• 2019

UWB(Ultra-WideBand)는 수 GHz 이상 광대역의 매우 짧은 신호를 이용하여 고속의 송수신이 가능한 기술로서, 최근 레이다 분야에 응용되고 있다. IR(Impulse Radio)-UWB 레이다의 경우, 높은 분해능으로 모션 인식 분야에도 적용되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 IR-UWB 레이다를 이용한 모션 인식에 관한 연구를 진행하였다. 모션에 대한 데이터를 획득하기 위해 개발 환경을 구축하고, 성능 향상을 위한 신호처리 알고리즘을 구현하였다. 그리고 신호처리 결과를 바탕으로 모션의 특징 추출과 학습을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.358-363
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• 2010

IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템의 경우 패킷 방식으로 동작하며 하나의 패킷은 SYNC 심볼 (symbol)과 SFD (Start of Frame Delimiter) 심볼로 이루어진 프리앰블, 헤더 및 데이터부로 구성된다. 성공적인 패킷 수신을 위해서는 프리앰블을 이용한 초기 동기 획득과 SFD 검출이 필수적이다. IEEE 802.15.4a IR-UWB 시스템의 경우 SFD 패턴은 8개의 심볼로 구성되어 있으며 SYNC 패턴의 길이에 비하여 매우 짧아 정상적으로 초기 동기를 획득한 경우에도 SFD 패턴 검출에 실패하여 해당 패킷에 대한 복조를 수행하지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 초기 동기 획득 이후 잉여 SYNC 심볼들 중 일부를 활용하여 IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB 시스템의 SFD 검출 성능을 개선하는 방안을 제안한다.

• ETRI Journal
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• 제32권3호
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• pp.460-463
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• 2010

This letter proposes an energy-detection-based non-data-aided weighted non-coherent receiver (NDA-WNCR) scheme for impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) pulse-position modulated signals. Compared to the conventional WNCR, the optimal weights of the proposed NDA-WNCR are tremendously simplified as the maximum eigenvector of the IR-UWB signal energy sample autocorrelation matrix. The NDA-WNCR serves to blindly obtain the optimal weights and entirely circumvent the transmission of training symbols or channel estimation in practice. Analysis and simulation results verify that the bit error rate (BER) performance of the NDA-WNCR closely approaches the ideal BER of the conventional WNCRs.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3A호
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• pp.205-212
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4a를 기반으로 한 IR-UWB (Impulse Radio - Ultra-wideband) 시스템에서 잔여 주파수 오프셋의 영향을 줄이는 채널 추정 기법을 제안한다. 실제로 IR-UWB 수신기는 제한된 프리앰블 심볼의 개수 때문에 주파수 동기를 완벽하게 수행할 수 없다. 따라서 잔여 주파수 오프셋이 존재하고 이 영향으로 채널추정 과정에서 상당한 오류가 발생하게 된다. 제안된 채널 추정 기법은 채널 추정과정에서 얻어낸 다중경로 프로파일을 이용하여 주파수 동기에 대한 정보를 획득하고 그것을 이용함으로써 제한된 수의 프리앰블 심볼을 가지고도 잔여 주파수 오프셋을 보상하고 잔여 주파수 오프셋에 의한 채널 추정 오류를 수정하여 정확한 채널 상태 정보를 추정하는 기법이다. 제안된 알고리즘을 IEEE 802.15.4a에서 제시한 채널 모델에 적용하여 모의실험 하였으며 제안된 채널 추정 알고리즘과 기존의 채널 주정 알고리즘을 비교 분석하여 성능이 개선됨을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.16-22
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• 2009

This paper aims at designing an impulse-radio ultra-wideband (IR-UWB) transceiver, especially targeting the IEEE 802.15.4a indoor ranging and communication systems. We first investigate the IEEE 802.15.4a IR-UWB signals and suggest the full-digital transceiver architecture accordingly. Since the wireless systems equipped with the impulse signal have the property of low-duty cycle, i.e., discontinuity in time, while the conventional systems takes the continuous signals, it is required to reconfigure the system design, including link budget. Following brief introduction to our IEEE 802.15.4a IR-UWB system hardware, we finally examine the ranging performance in indoor environments to verify our system design.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제29권6호
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• pp.716-724
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• 2007

As ultra-wideband impulse radio (UWB-IR) uses short-duration impulse signals of nanoseconds, even a small number of timing errors can cause a detrimental effect on system performance. A delay-locked loop (DLL) is proposed to synchronize and reduce timing errors. The design of the DLL is vital for UWB systems. In this paper, an improved DLL is introduced to a UWB-IR time-hopping spread-spectrum system. Instead of using only two central correlator branches as in a conventional DLL, the proposed system uses two additional correlator branches with different delay parameters and different weight parameters. The performance of the proposed schemes with the optimal parameters is compared with that of traditional schemes through simulation: the proposed four-branch DLLs achieves less tracking jitter or a longer mean time to lose lock (MTLL) than the conventional two-branch DLLs if proper parameters are chosen.

• 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.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권5호
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• pp.383-388
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• 2009

본 논문에서는 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wide Band) 통신에서 패킷 전송이 실패하였을 경우에 그 원인을 알아보고 이에 맞는 최선의 재전송 프로토콜을 제안한다. 최근 많이 연구되고 있는 IR-UWB 통신에서는 시간 호핑이라는 기능을 사용하면 동시에 여러 사용자가 패킷을 충돌 없이 전송할 수 있는 특징이 있다. 제안하는 이기적 재전송 프로토콜은 패킷 전송 실패를 탐지한 후 타임아웃이나 채널 탐색 없이 이기적으로 재전송을 수행하며, 채널을 효율적으로 사용하여 전체처리율을 50%까지 높이고 재전송시의 패킷 지연 시간을 70%까지 줄이는 효과가 있음을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.