• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권4호
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• pp.277-282
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• 2008

A fully integrated inductorless CMOS impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) receiver is implemented using $0.18\;{\mu}m$ CMOS technology for 3-5 GHz application. The UWB receiver adopts the non-coherent architecture, which removes the complexity of RF architecture and reduces power consumption. The receiver consists of inductorless differential three stage LNA, envelope detector, variable gain amplifier (VGA), and comparator. The measured sensitivity is -70 dBm in the condition of 5 Mbps and BER of $10^{-3}$. The receiver chip size is only $1.8\;mm\;{\times}\;0.9\;mm$. The consumed current is 15 mA with 1.8 V supply.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.47-54
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• 2007

시간 영역에서 나노 초 이하의 임펄스 신호를 이용한 초광대역 무선 통신 (Impulse-radio-based ultra wideband:IR-UWB 기술은 반송파 없이 통신을 진행하기 때문에 시간 축에서 데이터를 연속적으로 전송하지 않으며, 이러한 특징을 사용하면 다중 사용자 환경에서 패킷의 충돌을 효율적으로 조절 할 수 있다. 본 논문에서는 IR-UWB 환경을 분석하고, 이에 특화된 충돌 분산이라는 패킷의 충돌을 펄스의 충돌로 분해하는 새로운 패킷충돌 패러다임을 제시한다. 충돌 분산 방안에서는 각각의 노드가 독립된 펄스 간격으로 임의의 시간에 분산된 환경에서 데이터를 전송하며, 패킷의 충돌을 펄스의 충돌로 분해함으로써 패킷의 충돌로 인한 전체 패킷의 손실을 막을 수 있다. 또한 제시된 방안을 이용하여 패킷의 충돌로 인한 패킷 에러가 줄어들 수 있고, 데이터의 실시간 전송을 보장할 수 있음을 분석을 통해 제시하였다.

• ETRI Journal
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• 제32권2호
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• pp.333-335
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• 2010

This letter proposes a non-coherent blind time-of-arrival (TOA) estimation scheme for impulse radio ultra-wideband systems. The TOA estimation is performed in two consecutive phases: the Rayleigh-quotient theorem-based coarse-signal acquisition (CSA) and the iterative-threshold-test-based fine time estimation (FTE). The proposed scheme serves in a blind manner without demanding any a priori knowledge of the channel and the noise. Analysis and simulations demonstrate that the proposed scheme significantly increases the signal detection probability in CSA and ameliorates the TOA estimation accuracy in FTE.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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• pp.1350-1353
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• 2002

A new form of spread spectrum technique called the ultra wideband impulse radio (UWB-IR) system has drawn much attention for future high speed wireless communication services. In this paper, a new type of time hopping sequences constructed from multiple distinct m-sequences of the same order, is proposed for multiple access in the UWB-IR systems. Simulation results reveal that the proposed time hopping sequences achieve comparable or even better bit error rate performance than the ideal random sequences, and can be effectively applied in various multiple access situations.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.858-864
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• 2002

본 논문에서는 동일 주파수 대역을 사용하는 기존 시스템에 의한 간섭 환경에서 TH/UWB(Time Hopping/ Ultra Wideband 이하 Impulse Radio) 시스템의 성능을 분석하였다. 간섭 점유율이 0.1 이하인 경우는 5 GHz 대역에서 ISM 대역의 80 MHz 대역폭이나 802.113의 사용대역폭 20 MHz와 같은 IR 시스템에 비해 매우 협소한 대역을 사용하는 경우로써 향후 3.1 - 10.6 GHz 대역에서 공유되는 IR 시스템에서 간섭으로 영향을 미칠 경우를 상정하여 분석하였다. 결과에 의하면, 간섭 전력의 크기보다는 간섭의 점유 대역폭에 따라서 성능 변화가 크게 나타남을 알 수 있었다. 또한, 부분대역 간섭 환경에서는 펄스반복개수(Ns)를 증가시킴으로써 간섭 점유율이 큰(0.1이상) 협대역 간섭일수록 큰 폭의 성능 개선을 얻을 수 있었다. 그러나, 간섭 점유율이 적은(0.1이하) 협대역 간섭일 때는 시스템 성능에 거의 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 따라서, 정확한 간섭 점유율 추정을 통해 간섭의 대역폭 점유율에 따라 최적의 펄스반복개수를 설정하고 적정한 간섭억압기법을 적용함으로써 최상의 시스템 성능 및 전송효율을 얻을 수 있을 것이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.176-181
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• 2013

This paper presents a CMOS impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) receiver implemented using IBM 0.13um CMOS technology for inner/inter-chip wireless interconnection. The IR-UWB receiver is based on the non-coherent architecture which removes the complexity of RF architecture (such as DLL or PLL) and reduces power consumption. The receiver consists of three blocks: a low noise amplifier (LNA) with active balun, a correlator, and a comparator. Simulation results show the die area of the IR-UWB receiver of 0.2mm2, a power gain (S21) of 12.5dB, a noise figure (NF) of 3.05dB, an input return loss (S11) of less than -16.5dB, a conversion gain of 18dB, a NFDSB of 22. The receiver exhibits a third order intercept point (IIP3) of -1.3dBm and consumes 22.9mW of power on the 1.4V power supply.

• 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.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.81-88
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• 2016

본 논문은 투과성이 좋고 실내 환경에 강건하며, 수십 센티미터(cm) 급의 고정밀 측위가 가능하다는 점에서 주목 받고 있는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) 레이더 시스템에서 신호의 특성을 이용한 적응형 다중 목표물 추정 알고리즘을 제안한다. 목표물에 의해 반사되는 신호는 Peak를 갖는 다는 특성으로 다중의 Peak를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 알고리즘의 성능을 확인하기 위해서 레이더 앞에 다중 목표물을 두고 기존의 기법과 다중 목표물 추정 알고리즘을 비교하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. 기존의 최고 신호 도출 방식에 비해 추정할 수 있는 수가 늘어나고 다중으로 목표물 도출이 가능하다. 기존의 기법은 하나의 목표물만 추정하다보니 평균 제곱 오차가 1이 나오는 반면 다중 목표물 추정 알고리즘은 약 0.05의 결과가 도출된다. 본 논문에서 제시한 기법은 하나의 IR-UWB 모듈 환경에서 다중의 목표물을 추정 및 응용에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권2호
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• pp.15-21
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• 2007

본 논문에서는 Impulse-radio-based Ultra Wideband (IR-UWB)를 이용한 에너지 검출 기반의 비동기 수신기에서 저사양의 ADC와 간단한 디지털 회로 만으로 이루어진 심벌 동기 획득(acquisition) 및 심벌 동기 추적(tracking) 방식을 제안한다. 기존의 심벌 동기 방식이 정확한 심벌 동기 '시점을 찾는 것에 초점을 맞추었다면, 제안하는 방식은 심벌 동기 '구간'을 찾아 그 구간 내에서 데이터를 판단함으로써 하드웨어 복잡성을 낮추었고, 전력 소모를 줄였다. 이를 위해 심벌 동기 구간에 해당하는 BDW (Bit Decision Window)를 정의하고 SNR(Signal to Noise Ratio), 하드웨어 자원 및 BDW의 크기와 BER (Bit Error Rate)와의 관계를 분석하였다. 주어진 SNR과 하드웨어 자원으로 BER을 최소화하기 위한 BDW의 크기를 구한다. 제안한 알고리즘은 실제 임펄스 채널 특성을 고려하여 모의실험을 통하여 검증하였다.

• 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.