Abstract
In this paper, we propose an enhanced two-step search scheme for rapid and reliable signal acquisition in UWB systems under multipath channels. The proposed TSS-LS (Two-Step Search scheme with the Linear search based Second step) achieves rapid acquisition performance comparable to the conventional TSS-BS (Two-Step Search scheme with the Bit reversal search based Second step) already proposed by the authors, based on the single-dwell search with two-step thresholds and search windows. However, unlike the TSS-BS which employs the bit reversal search in the second step, the proposed TSS-LS utilizes the linear search in the second step to improve the reliability of signal acquisition. Simulation results with multipath channel models by IEEE 802.15.3a show that the two-step search schemes for the UWB signal acquisition can achieve sig nificant reduction of the required mean acquisition time as compared to general search schemes. In addition, we observe that the proposed TSS-LS achieves quite good bit error rate performance for large signal-to-noise ratios, which is favorably comparable to the case of ideal perfect timing.
본 논문에서는 다중경로 채널 환경의 초광대역 (Ultra Wide Band; UWB) 시스템에서 고속 고신뢰의 동기획득을 위한 향상된 두 단계 신호 탐색 기법인 TSS-LS(Two-Step Search scheme with the Linear search based Second step) 를 제안한다. 제안된 TSS-LS는 기존에 본 저자들이 제안하였던 TSS-BS (Two-Step Search scheme with the Bit reversal search based Second step)와 견줄만한 매우 빠른 동기획득 성능을 달성할 수 있도록 Single-Dwell 연속 동기탐색 기법에 기초하고 있으며 두 개의 다른 임계값과 탐색창을 적용한다. 반면, 제안된 TSS-LS는 UWB 시스템에서 통기획득의 고신뢰성을 보장하기 위해 두번째 단계에서 Bit Reversal 탐색 알고리즘을 사용하는 TSS-BS와는 달리 Linear 탐색 알고리즘을 적용하게 된다. IEEE 802.15.3a의 UWB 다중경로 채별 환경에서의 모의실험 결과, 일반적인 탐색 기법보다 본 논문에서 제안된 두 단계 탐색 기법의 정규화된 평균 동기획득 소요 시간이 큰 폭으로 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히, 신호 동기획득 과정과 연동된 비트오율 성능 평가에서 제안된 TSS-LS 기법의 경우 높은 신호대 잡음비에 대해 이상적인 성능에 필적하는 매우 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.