• 제목/요약/키워드: I-UWB

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실내 무선 환경에서 UWB 시스템을 위한 고속 두 단계 동기 획득 알고리즘 (A Rapid Two-Step Acquisition Algorithm for UWB Systems in Indoor Wireless Channels)

  • 양석철;오종옥;김재운;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권8C호
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    • pp.742-753
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    • 2005
  • 본 논문에서는 전형적인 실내 무선 채널 환경에서 초광대역 (Ultra Wide Band; UWB) 신호의 고속 동기 획득을 위한 두 단계 (Two-Step) 탐색 기법을 제안한다. 제안된 두 단계 탐색 기법은 Bit Reversal 탐색 알고리즘을 이용한 Single-Dwell 연속 동기 탐색 기법에 기초하고 있으며, 하나의 상관기에 연속적으로 두 개의 다른 임계값과 탐색창 (Search Window)을 적용한다. IEEE 802.15 Task Group 3a UWB 실내 무선 채널 환경에서의 모의실험 결과, 기존의 Single-Dwell Bit Reversal 탐색 알고리즘 뿐 아니라 두 개의 상관기를 이용하는 복잡한 구조의 Double-Dwell Bit Reversal 탐색 알고리즘보다도 제안된 두 단계 탐색 기법의 정규화된 평균 동기 획득 소요 시간이 은 폭으로 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히, 제안 .기법은 잡음이 인가된 환경에서도 빠르고 신뢰성 있는 동기 획득 성능을 보임을 확인하였다.

UWB 시스템에서 합성곱 신경망을 이용한 거리 추정 (Distance Estimation Using Convolutional Neural Network in UWB Systems)

  • 남경모;정태윤;정성훈;정의림
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.1290-1297
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    • 2019
  • 본 논문에서는 ultra-wideband(UWB) 시스템에서 합성곱 신경망(CNN)을 이용한 거리 추정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 UWB 신호를 이용하여 송신기와 수신기 사이의 거리를 추정하기 위하여 수신신호의 크기 샘플로 이루어진 1차원 벡터를 2차원 행렬로 재구성하며, 이 2차원 행렬로부터 합성곱 신경망 회귀를 이용하여 거리를 추정한다. IEEE 802.15.4a 표준의 UWB 실내 가시선 채널모델을 이용하여 수신신호를 생성하여 학습데이터를 만들며 합성곱 신경망 모델을 학습시킨다. 또한 실제 필드 시험을 통해 실내환경에서의 실험 데이터를 이용하여 거리추정 성능을 확인한다. 제안하는 기법은 기존의 문턱값 기반의 거리 추정 기법과의 성능비교도 수행하는데, 결과에 따르면 10m 거리에서 제안기법은 0.6m의 제곱근 평균 자승 에러를 보이는데 기존기법은 1.6m로 훨씬 큰 에러를 보인다.

GIS 부분방전 측정용 UWB UHF 커플러에 관한 연구 (A study on the development of a UWB UHF coupler for GIS PD detection)

  • 최재구;김익수;김광화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1776-1778
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    • 2003
  • Partial Discharge(PD) pulses propagate in gas insulated substation(GIS) with rise time shorter than one nanosecond. Therefore, Ultra high frequency(UHF) couplers which have ultra wide band(UWB) characteristics from hundreds of MHz to several GHz are desirable for the detection of the PB pulses in GIS. In this paper, the authors proposed a log-periodic antenna for GIS PD detection. Various parameters of the coupler such as frequency bandwidth, coupler gain, radiation pattern, coupler geometry were considered through the simulations and the experiments together.

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2차 고조파를 이용한 UWB 시스템용 쿼드러쳐 혼합기 설계 (Design of 2nd-harmonic Quadrature Mixer for Ultra Wideband(UWB) Systems)

  • 정구영;임종혁;최병현;윤태열
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1156-1163
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    • 2006
  • 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. $3.1{\sim}4.8GHz$ 동위상 전력분배기와 $1.5{\sim}2.4GHz$ 광대역 $45^{\circ}$ 전력분배기를 사용하였고, RF-LO의 격리도를 높이기 위하여 RF 신호는 -0.5 dB 이상 손실로 통과시키고 LO 신호는 -10 dB 이하로 차단하는 광대역 여파기를 작은 크기로 설계하였다. 이와 더불어, 역병렬 다이오드와 광대역 소자의 초광대역 임피던스 정합을 통해 주파수 변환 손실을 최소로 하였다. 제안된 혼합기의 측정 결과는 주파수 변환 손실이 13.5 dB, input third-order intercept-point($IIP_3$)는 7 dBm, 그리고 1-dB gain compression point ($P_{1dB}$)는 -4 dBm이다. I/Q 출력 양단간의 전력 오차는 1 dB, 그리고 위상오차는 ${\pm}3^{\circ}$이내의 초광대역 쿼드러쳐 혼합기로 동작하였다.

A 3.1 to 5 GHz CMOS Transceiver for DS-UWB Systems

  • Park, Bong-Hyuk;Lee, Kyung-Ai;Hong, Song-Cheol;Choi, Sang-Sung
    • ETRI Journal
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    • 제29권4호
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    • pp.421-429
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    • 2007
  • This paper presents a direct-conversion CMOS transceiver for fully digital DS-UWB systems. The transceiver includes all of the radio building blocks, such as a T/R switch, a low noise amplifier, an I/Q demodulator, a low pass filter, a variable gain amplifier as a receiver, the same receiver blocks as a transmitter including a phase-locked loop (PLL), and a voltage controlled oscillator (VCO). A single-ended-to-differential converter is implemented in the down-conversion mixer and a differential-to-single-ended converter is implemented in the driver amplifier stage. The chip is fabricated on a 9.0 $mm^2$ die using standard 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology and a 64-pin MicroLead Frame package. Experimental results show the total current consumption is 143 mA including the PLL and VCO. The chip has a 3.5 dB receiver gain flatness at the 660 MHz bandwidth. These results indicate that the architecture and circuits are adaptable to the implementation of a wideband, low-power, and high-speed wireless personal area network.

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A 0.13 ${\mu}m$ CMOS UWB RF Transmitter with an On-Chip T/R Switch

  • Kim, Chang-Wan;Duong, Quoc-Hoang;Lee, Seung-Sik;Lee, Sang-Gug
    • ETRI Journal
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    • 제30권4호
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    • pp.526-534
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    • 2008
  • This paper presents a fully integrated 0.13 ${\mu}m$ CMOS MB-OFDM UWB transmitter chain (mode 1). The proposed transmitter consists of a low-pass filter, a variable gain amplifier, a voltage-to-current converter, an I/Q up-mixer, a differential-to-single-ended converter, a driver amplifier, and a transmit/receive (T/R) switch. The proposed T/R switch shows an insertion loss of less than 1.5 dB and a Tx/Rx port isolation of more than 27 dB over a 3 GHz to 5 GHz frequency range. All RF/analog circuits have been designed to achieve high linearity and wide bandwidth. The proposed transmitter is implemented using IBM 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology. The fabricated transmitter shows a -3 dB bandwidth of 550 MHz at each sub-band center frequency with gain flatness less than 1.5 dB. It also shows a power gain of 0.5 dB, a maximum output power level of 0 dBm, and output IP3 of +9.3 dBm. It consumes a total of 54 mA from a 1.5 V supply.

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GNSS, 비전 및 레이더를 이용한 H-SPAWN 알고리즘 기반 자동차 협력 항법시스템 (Vehicular Cooperative Navigation Based on H-SPAWN Using GNSS, Vision, and Radar Sensors)

  • 고현우;공승현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권11호
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    • pp.2252-2260
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    • 2015
  • 본 논문에서는 상용 차량에 많이 쓰이는 GNSS, 비전 센서, 레이더 센서를 이용한 협력 항법시스템을 제안하였다. 기존의 무선신호(예:UWB) 기반의 협력 항법시스템 (Hybrid-Sum Product Algorithm over Wireless Network, H-SPAWN)을 바탕으로 하여 무선신호 방식 대신 비전 센서와 레이더 센서를 모델링하여 알고리즘을 구성하였다. 모의실험을 통해, 사용하는 센서에 따른 성능을 비교분석하였으며, 특히 레이더 센서를 사용할 시 다른 두 센서(비전, UWB) 대비 최대 50%의 오차저감 효과를 보임을 확인하였다. 따라서 상용 차량에 쓰이는 센서 기반의 협력 항법시스템은 기존의 협력항법 시스템의 정확도를 향상시키면서 적용비용을 줄일 수 있는 기술이 될 수 있을 것이다.

Ultra WideBand 무선 시스템 성능분석에 관한 연구 (A Study on the RF Performance Analysis of Wireless Communication System for Ultra WideBand)

  • 김길겸;최석;김학선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3A호
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    • pp.157-165
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    • 2003
  • 본 논문에서는 UWB (Ultra WideBand) 시스템에 대한 성능 요구 조건을 미국연방통신위원회(FCC: Federal Communications Commission)에서 규정한 주파수 대역(3.1∼10.6GHz)에서 분석하였다. 실제 무선 통신 시스템의 설계를 위해서는 각 통신 시스템의 표준으로부터 시스템의 성능 요구 조건을 산출하는 것이 일반적이다. 그러나, UWB (Ultra WideBand) 시스템은 아직 표준이 정해져 있지 않다. 따라서 근거리 무선통신시스템(Indoor Communication Systems)의 분석 방법을 근간으로 하여 새로운 시스템 성능을 분석하여 각각의 시스템 파라미터를 도출하였다. 아울러 국내의 법규에 의한 성능을 도출하여 FCC에서 제시한 조건과의 차이를 비교하였다

A Study on High Resolution Ranging Algorithm for The UWB Indoor Channel

  • Lee, Chong-Hyun
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.96-103
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    • 2007
  • In this paper, we present a novel and numerically efficient algorithm for high resolution TOA(Time Of Arrival) estimation under indoor radio propagation channels. The proposed algorithm is not dependent on the structure of receivers, i.e, it can be used with either coherent or non-coherent receivers. The TOA estimation algorithm is based on a high resolution frequency estimation algorithm of Minimum-norm. The efficiency of the proposed algorithm relies on numerical analysis techniques in computing signal or noise subspaces. The algorithm is based on the two step procedures, one for transforming input data to frequency domain data and the other for estimating the unknown TOA using the proposed efficient algorithm. The efficiency in number of operations over other algorithms is presented. The performance of the proposed algorithm is investigated by means of computer simulations.. Throughout the analytic and computer simulation results, we show that the proposed algorithm exhibits superior performance in estimating TOA estimation with limited computational cost.

우수한 차단 대역 특성과 통과 대역 내에 저지 대역을 갖는 UWB 대역 통과 필터 설계 (A Design of the UWB Bandpass Filter with a Good Performance of the Stopband, and Notched Band in Passband)

  • 안재민;김유선;표현성;이혜선;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.28-35
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    • 2010
  • 분산 소자로 이루어진 고역 통과 필터의 최적화된 응답을 이용하여 우수한 차단 대역 특성과 통과 대역 내에 저지 대역을 갖는 UWB 대역 통과 필터를 설계 제작하였다. 변형된 고역 통과 필터의 등가 회로를 분산 소자로 구성하고, 최적화를 통해 FBW 100 % 이상의 넓은 통과 대역을 갖도록 하였다. Desegmentation technique로 급전선로간의 커플링 효과를 분석하고, 이를 이용하여 통과 대역 상, 하측의 우수한 차단 특성을 구현하였다. 또한, 최근 문제가 되고 있는 Wireless LAN과 Hyper LAN 대역(5.15~5.825 GHz)에서의 간섭 문제 해결을 위해, spurline을 추가하여 대역 저지를 실현하였다. 제작된 필터는 3.1~10.55 GHz의 통과 대역과 0.94 ns 이하의 평탄한 군 지연 응답을 보였고, 통과 대역 양단의 우수한 차단 대역과 5.2~6.12 GHz의 저지 대역이 측정되었다.