A Study on the Performance Characteristics of a Chirp RTLS over Wireless Channel with Gaussian Noise

가우시안 잡음이 존재하는 무선채널에서 Chirp RTLS 시스템의 성능 특성에 관한 연구

The chirp signaling has been mainly used in radar systems due to its good correlation characteristics, and nowadays it is applied to real time locating system(RTLS). The RTLS with chirp signaling was chosen as a standard such as ISO/IEC 24730-5 and IEEE 802.15.4a. In this paper, the performance of a real time locating system with chirp signaling was evaluated and simulated with relative distance error rates. We considered three cases of S/I = -30[dB], -20[dB], and -10[dB] with Rician factor K=10 and K=20. The performance was enhanced with K factor improvement by 25%, 27% and 50% for respective three cases of S/I. As results, in case of S/I < -20[dB], the minimum signal power is required for performance improvement even though the line of sight component is helpful. And also, in case of S/I ${\geq}$ -20[dB], as the line of sight component is stronger the better performance is obtained.

첩 신호는 그 양호한 코릴레이션 특성으로 인하여 전통적으로 레이더에서 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 ISO/IEC 24730-5와 IEEE 802.15.4a 등에서 위치추적을 위한 표준규격으로 선정되어 여러 회사에서 이 방식을 구현하고 있다. 본 논문에서는 무선채널을 라이시안 채널로 모델링하고, 신호대 간섭 잡음비를 S/I = -30[dB], -20[dB], -10[dB]의 세가지 경우로 고려하고, 각 경우마다 라이시안 팩터 K=10과 K=20를 적용하여 성능을 시뮬레이션하여 평가하였다. 성능평가 결과, S/I = -30[dB]에서는 K=10에서 K=20으로 신호조건이 변화하면서 25%의 성능이 향상되었고, S/I = -20[dB]에서는 약 27%, S/I = -10[dB]에서는 약 50%의 성능이 향상되었다. 결과적으로 S/I=-20[dB] 미만인 경우 가시성분이 성능을 향상시킨다고 하더라도 신호의 전력은 필요한 최소값이 요구된다. 한편, 신호대 잡음비가 S/I=-20[dB] 이상으로 유지되는 경우 신호의 가시성분을 강화시킨다면 시스템의 성능을 크게 향상시킬 수 있다.