• 제목/요약/키워드: 초광대역 시스템

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Antipodal 초광대역 통신 시스템의 변·복조기 설계 (Design of Pulse Tranceiver for Antipodal Ultra Wideband System)

  • 이정석;김유창;김원후
    • 한국항행학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.134-140
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    • 2001
  • 한정된 주파수 문제를 해결하기 위해 제안된 초광대역 통신 시스템은 전 주파수 대역에 걸쳐 스펙트럼이 마치 기저 대역 잡음과 유사한 형태로 존재하여 타 통신 시스템에 간섭을 주지 않고 고속의 통신이 가능하며, 반송파를 사용하지 않기 때문에 송 수신기의 소비 전력과 그 구조를 간략화 시킬 수 있다. 그러나 기존의 펄스위치 방식 (Pulse Positioning Modulation : PPM)은 주파수 스펙트럼 상에 불연속 전력 스펙트럼 성분이 존재하여 시스템의 효율을 저하된다. 본 논문에서는 불연속 전력 스펙트럼 성분이 발생하지 않고, 유클리드 거리가 최대가 될 수 있는 Antipodal 신호를 제안한다. 또한, 고주파 시뮬레이터인 Agilent사의 Advanced Design System을 사용하여 Antipodal 신호를 이용한 변 복조기를 설계하여 구현 및 적용 가능성을 보였다.

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초고속 이동체 탐지에 적합한 초광대역 CMOS RFIC 기반 레이다 시스템 (A CMOS UWB RFIC Based Radar System for High Speed Target Detection)

  • 김상균;어윤성;박형철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.419-425
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    • 2017
  • 본 논문에서는 초고속 이동체 탐지에 적합한 상보형 금속산화 반도체(CMOS) 초광대역(UWB) RFIC 기반의 레이다 시스템을 제안한다. 시스템의 거리 분해능은 15 cm이고, 탐지 범위는 15 m에 이른다. 시스템 구현을 위해서 단일 칩 CMOS UWB IC를 설계, 구현한다. 포락선 검출과 등가 시간 샘플링 구조를 이용하여 측정 및 신호처리 시간을 대폭 단축한다. 측정을 통해서 UWB 펄스의 대역폭은 0.5~1.0 GHz이며, 중심주파수는 3.5~4.5 GHz 임을 보인다. 또한 15 m 범위의 신호 수신을 포함하여 대상체 거리값 출력까지의 신호처리 시간은 $150{\mu}sec$임을 보인다.

초광대역 발룬을 이용한 Ku 대역 Quasi-Yagi 배열 안테나 설계 (Design of a Ku-Band Quasi-Yagi Antenna Array Using an Ultra-Wideband Balun)

  • 우동식;김영곤;조영기;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.207-213
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    • 2008
  • 본 논문에서는 초광대역 발룬을 이용한 quasi-Yagi 배열 안테나의 간단한 설계 과정이 소개되었다. 제안된 안테나는 발룬, 급전선 그리고 안테나간의 연결을 임피던스 정합의 관점에서 간단히 설계될 수 있음을 보였다. 이러한 광대역 및 고이득 배열 안테나는 초광대역 특성을 가지는 발룬을 이용하여 쉽게 설계할 수 있다. 실제 Ku 대역에서 설계된 $1\times4$$1\times8$ quasi-Yagi 배열 안테나는 약 50 %의 대역폭을 가졌고, 9$\sim$2 dBi의 안테나 이득을 가졌다. 측정 결과 계산 값과 잘 일치하였고, 광대역이면서 좋은 복사 특성을 가졌다. 본 논문에서 제시된 새로운 방법의 초광대역 배열 안테나는 광대역 위상 배열 안테나 및 공간 전력 합성 시스템 등에 다양하게 응용될 수 있다.

UWB 기술 정의 및 특성

  • 이형수;신철호
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제13권3호
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    • pp.3-8
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    • 2002
  • 본 논문에서는 수 GHz 대역폭에 이르는 매우 짧은 펄스를 이용하여 신호를 고속으로 전송할 수 있는 초광대역 통신 시스템(Ultra Wide Band system : UWB)의 특성에 대해 분석하고자 한다. UWB 시스템은 기존 시스템보다 더 낮은 비용과 전력 소비로 훨씬 넓은 주파수 대역을 이용하여, 기존 협대역 시스템과의 공유를 가능하게 하며, IEEE 802.11나 Bluetooth에 비해 월등히 높은 bits/sec/squaremeter로 정의되는 spatial capacity를 제공할 수 있어 최근 활발히 개발되고 있는 근거리 무선 통신망에 매우 적합하다. 특히 UWB 시스템은 짧은 펄스를 이용한 매우 정교한 시간 분해능을 이용한 Cm단위 위치 추적이라는 UWB만의 고유 기능도 제공할 수 있다.

IR-UWB 시스템 응용을 위한 시간- 및 주파수-영역에서의 앤티포달 비발디 안테나 성능 평가 (Performance Evaluation of Antipodal Vivaldi Antenna in the Time- and Frequency-Domains for IR-UWB Systems Application)

  • 고영목;김근용;나극환
    • 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.

역병렬 다이오드를 이용한 초광대역 시스템용 3~5 GHz 혼합기 설계 (Anti-Parallel Diode Pair(APDP) Mixer over 3~5 GHz for Ultra Wideband(UWB) Systems)

  • 정구영;이동환;윤태열
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.681-689
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    • 2005
  • 본 논문에서는 IEEE 802.15.3a의 초광대역(Ultra Wideband: UWB) 시스템용 직접 변환 혼합기를 설계 및 제작하였다. 직접 변환 방식을 사용하는 UWB 혼합기는 dc offset, 2차 고조파 왜곡 등을 발생시키는데, 이 문제를 해결하기 위해 역병렬 다이오드 쌍을 이용하였다. 본 논문에서는 $3.1\~4.8$ GHz 동위상 전력분배기와 $1.5\~2.4$ GHz 광대역 $45^{\circ}$ 위상 분배기 설계를 위하여 결합선로를 이용한 새로운 월킨슨 분배기를 제안하였다. 역병렬 다이오드 구조와 광대역 소자를 이용한 혼합기의 제작 결과는 주파수 변환 손실이 약 18 dB, input third order intercept point($IIP_3$)는 약 15 dBm, 그리고 1-dB gain compression point($P_{1dB}$)는 2 dBm으로 측정되었다. I/Q 출력 양단 간의 전력오차는 0.5 dB, 그리고 위상오차는 ${\times}3^{\circ}$를 지닌 초광대역 쿼드러쳐 혼합기로 동작하였다.

유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 UWB 통신 시스템의 채널특성에 관한 연구 (A Study on the Channel Characteristic of UWB Communication System for Ubiquitous Computing)

  • 이양선;강희조
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.77-80
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유비쿼터스 네트워킹을 위한 초고속 근거리 무선 전송기술로서 각광받고 있는 초광대역(Ultra Wideband : UWB) 통신 기술을 분석하고 실내 근거리 다중접속 환경 및 페이딩 환경에서의 시스템 성능을 분석하였다. 다중접속 간섭 환경은 UWB 시스템의 전송율과 간섭 수에 따른 시스템 성능을 분석하고, 페이딩 채널은 기존에 발표되었던 UWB 전파 실험을 통한 데이터를 바탕으로 Nakagami-m분포 모델을 이용하여 페이딩 지수 m에 따른 다양한 채널 환경을 고려하였다.

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불완전 채널 환경에서 초광대역 전송 시스템의 효율적인 전송에 관한 연구 (A Study on the Efficient Transmission of UWB System in Imperfect Channel Environment)

  • 이양선;강희조
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.233-236
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    • 2005
  • 본 논문에서는 중첩되는 두 개 이상의 PAN의 무선영역이 간섭을 일으키는 경우와 다수의 무선기기가 동시에 접속하는 경우에 대비하여 간섭마진 정보를 이용한 가변 전송율을 갖는 UWB 통신 시스템을 제안한다. 또한, 가변 전송율 UWB 통신 시스템을 불완전 다중접속 간섭 환경에서 고정 전송율을 갖는 UWB 통신 시스템과의 성능을 비교 분석하고 전송효율을 평가하였다.

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불완전 채널 환경에서 가변 전송율을 갖는 초광대역 전송시스템의 성능개선에 관한 연구 (A Study on the Performance Improvement of UWB System with Variable Bit-Rate in Imperfect Channel Environment)

  • 이양선;강희조
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.241-245
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    • 2005
  • 본 논문에서는 가변 전송율을 갖는 UWB 통신 시스템을 제안하고 다수의 무선 기기가 유동적으로 이동하는 파코넷 환경에서 다중접속 간섭 및 전송율에 따른 시스템 성능을 분석하였다. 또한, 전송품질을 향상시키기 위하여 Truncated Type-II Hyabrid ARQ 기법을 적용하여 불완전 채널 환경에서의 시스템 성능을 평가하였다.

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FCC 신호 스펙트럼에 적합한 M-ary PPM UWB 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of M-ary PPM UWB Suitable to FCC Signal Spectrum)

  • 조병록;김태영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8A호
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    • pp.633-643
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    • 2003
  • UWB 임펄스 신호는 매우 짧은 펄스폭과 초광대역을 가지며 기존의 다른 시스템들과 같은 주파수 스펙트럼을 공유한다. FCC에서는 UWB 시스템이 GPS와 같은 타 시스템들과 간섭을 일으킬 수 있다는 가능성 때문에 UWB 시스템의 주파수 대역을 3.1㎓이상에서 사용하도록 제한하였다. 본 논문에서는 간섭을 제거하기 위해 시간적으로 엄격히 제한하고, 동시에 3.1㎓에서 10.6 ㎓의 주파수 대역에 신호 전력 분포가 포함되도록 참고문헌[1][2]에서 제안한 펄스를 이용하여 UWB 시스템의 성능을 평가하였다. 특히, 펄스 간격 $\delta$, 사용자 수 Nu, 심볼 수 M 등과 간은 시스템 파라메타들의 변화에 따른 BER 성능을 확인하였다. 참고문헌[1][2]에서 제안한 UWB 펄스를 이용하여 컴퓨터 모의실험을 통해 최적의 펄스간의 간격 $\delta$을 찾고, M-ary PPM과 BPSK를 적용한 UWB 시스템에서 이들 펄스와 가우시안 모노사이클 펄스를 이용한 시스템간의 성능을 평가하였다. 이들 결과는 다중사용자 파라메타와 펄스 간격에 따른 M-ary PPM UWB 통신 시스템을 구현하는데 기여할 수 있다.