• 한국통신학회논문지
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• 제25권11A호
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• pp.1682-1690
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• 2000

최근들어 초광대역 시간 도약 임펄스 무선 전송(ultra wideband time hopping impulse radio; 이하 IR) 기술이 실내 무선 LAN이나 군용 무선 통신 시스템 등을위한 새로운대역 확산 전송 방식으로서 큰 관심을 모으고 있다 IR 시스템은 1(nsec) 이하의 매우 짧은 펄스폭의 펄스 위치 변조(pulse position modulation)된 가우시안 모노사이클 펄스열을 이용함으로서 매우작은 크기 의수 GHz에 이르는 초광대역 스펙트럼을 가지며 기존의 통신 시스템에 거의 간섭을 미치지 않으면서 사용 가능하다. 본 논문에서는 IR 시스템에 M진 (M-ary) PPM 방식을 적용하는 경우의 성능을 평가하였다. 특시 의사 잡음 부호 발생기와 10진 변환기(decimator)로 구성된 시간 도약 패턴을 사용하여 다원 접속 간섭이 배제되는 부가성 백색 가우시안 잡음 채널 하의 동기식(synchronous) IR 시스템에서, 심벌 수, M, 가우시안 모노사이클 펄스 폭 $\tau$$_{p}$, PPM에서 펄스 간 간격$\delta$, 펄스 반복 횟수 N$_{s}$ 등과 같은 다양한 시스템 파라미터의 조합에 따른 성능 변화를 모의 실험을 통해 확인하였으며, 이러한 결과를 통해 비트 오율, 시스템 복잡도 및 전송율 등의 사양에 따라 적합한 M 진 PPM IR 시스템의 구성 방안에 대한 근거를 제공하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.358-363
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• 2010

IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템의 경우 패킷 방식으로 동작하며 하나의 패킷은 SYNC 심볼 (symbol)과 SFD (Start of Frame Delimiter) 심볼로 이루어진 프리앰블, 헤더 및 데이터부로 구성된다. 성공적인 패킷 수신을 위해서는 프리앰블을 이용한 초기 동기 획득과 SFD 검출이 필수적이다. IEEE 802.15.4a IR-UWB 시스템의 경우 SFD 패턴은 8개의 심볼로 구성되어 있으며 SYNC 패턴의 길이에 비하여 매우 짧아 정상적으로 초기 동기를 획득한 경우에도 SFD 패턴 검출에 실패하여 해당 패킷에 대한 복조를 수행하지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 초기 동기 획득 이후 잉여 SYNC 심볼들 중 일부를 활용하여 IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB 시스템의 SFD 검출 성능을 개선하는 방안을 제안한다.

• 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 Communications and Networks
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• 제14권5호
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• pp.501-509
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• 2012

This paper proposes a joint timing synchronization, channel estimation, and data detection for the impulse radio ultra-wideband systems. The proposed timing synchronizer consists of coarse and fine timing estimation. The synchronizer discovers synchronization points in two stages and performs adaptive threshold based on the maximum pulse averaging and maximum (MAX-PA) method for more precise synchronization. Then, iterative channel estimation is performed based on the discovered synchronization points, and data are detected using the selective rake (S-RAKE) detector employing maximal ratio combining. The proposed synchronizer produces two signals-the start signal for channel estimation and the start signal for start frame delimiter (SFD) detection that detects the packet synchronization signal. With the proposed synchronization, channel estimation, and SFD detection, an S-RAKE receiver with binary pulse position modulation binary phase-shift keying modulation was constructed. In addition, an IEEE 802.15.4a channel model was used for performance comparison. The comparison results show that the constructed receiver yields high performance close to perfect synchronization.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3A호
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• pp.205-212
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4a를 기반으로 한 IR-UWB (Impulse Radio - Ultra-wideband) 시스템에서 잔여 주파수 오프셋의 영향을 줄이는 채널 추정 기법을 제안한다. 실제로 IR-UWB 수신기는 제한된 프리앰블 심볼의 개수 때문에 주파수 동기를 완벽하게 수행할 수 없다. 따라서 잔여 주파수 오프셋이 존재하고 이 영향으로 채널추정 과정에서 상당한 오류가 발생하게 된다. 제안된 채널 추정 기법은 채널 추정과정에서 얻어낸 다중경로 프로파일을 이용하여 주파수 동기에 대한 정보를 획득하고 그것을 이용함으로써 제한된 수의 프리앰블 심볼을 가지고도 잔여 주파수 오프셋을 보상하고 잔여 주파수 오프셋에 의한 채널 추정 오류를 수정하여 정확한 채널 상태 정보를 추정하는 기법이다. 제안된 알고리즘을 IEEE 802.15.4a에서 제시한 채널 모델에 적용하여 모의실험 하였으며 제안된 채널 추정 알고리즘과 기존의 채널 주정 알고리즘을 비교 분석하여 성능이 개선됨을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.236-242
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• 2019

UWB(Ultra-WideBand)는 수 GHz 이상 광대역의 매우 짧은 신호를 이용하여 고속의 송수신이 가능한 기술로서, 최근 레이다 분야에 응용되고 있다. IR(Impulse Radio)-UWB 레이다의 경우, 높은 분해능으로 모션 인식 분야에도 적용되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 IR-UWB 레이다를 이용한 모션 인식에 관한 연구를 진행하였다. 모션에 대한 데이터를 획득하기 위해 개발 환경을 구축하고, 성능 향상을 위한 신호처리 알고리즘을 구현하였다. 그리고 신호처리 결과를 바탕으로 모션의 특징 추출과 학습을 통해 성능을 검증하였다.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.309-310
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• 2008

In this paper, we propose a novel D-ATR (Differential-Average Transmitted Reference) scheme for UWB (Ultra Wide Band) based on impulse radio. The proposed scheme utilizing differential coding at transceiver, does not cause half loss of data rate unlike the conventional TR (Transmitted Reference) and ATR (Average TR) systems which transmit additional reference signals. In addition, the proposed scheme may provide improved BER (Bit Error Rate) performance by averaging the received reference signals like the conventional ATR. The proposed D-ATR receiver produces the averaged reference template by considering both the detected data bit and the differential coding rule.

• Journal of Communications and Networks
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• 제5권4호
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• pp.309-318
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• 2003

This paper presents an in-depth study of a UWB indoor radio channel between 1 and 9 GHz, which was used for the subsequent development of a new statistical UWB multipath channel model, focusing on short range indoor scenarios. The channel sounding process was carried out covering different indoor environments, such as laboratories, halls or corridors. A combination of new and traditional parameters has been used to accurately model the channel impulse response in order to perform a precise temporal estimation of the received pulse shape. This model is designed specifically for UWB digital systems, where the received pulse is correlated with an estimated replica of itself. The precision of the model has been verified through the comparison with measured data from equivalent scenarios and cases, and highly satisfactory results were obtained.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.16-22
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• 2009

This paper aims at designing an impulse-radio ultra-wideband (IR-UWB) transceiver, especially targeting the IEEE 802.15.4a indoor ranging and communication systems. We first investigate the IEEE 802.15.4a IR-UWB signals and suggest the full-digital transceiver architecture accordingly. Since the wireless systems equipped with the impulse signal have the property of low-duty cycle, i.e., discontinuity in time, while the conventional systems takes the continuous signals, it is required to reconfigure the system design, including link budget. Following brief introduction to our IEEE 802.15.4a IR-UWB system hardware, we finally examine the ranging performance in indoor environments to verify our system design.