• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.27-32
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• 2008

시간 영역에서 나노 초 이하의 임펄스 신호를 이용하는 초광대역 임펄스 통신을 이용하면 임펄스 특성으로 인해 노드의 위치 정보 파악이 가능하다는 것이 알려져 있다. 이를 위해 무선 측위(Wireless Position Location)용으로 펄스의 도착 시간을 측정하여 센서나 태그의 위치를 계산하는 많은 알고리즘들이 제안되었다. 본 논문에서는 이러한 기존의 알고리즘들의 장단점을 비교한 후 무선으로 동기를 맞추는 TDoA 방안을 실용화 가능한 새로운 방안으로 제안한다. 기존의 알고리즘들은 완벽한 동기를 가정하거나 펄스 송,수신의 시간을 제약하는 등의 특수한 로직이 따로 필요하지만, 저가격, 저전력으로 동작하는 센서네트워크 등의 시스템을 위해서는 가급적 간단하게 노드를 만들어야 하고, 가급적 적은 펄스의 전송을 수행하여야 한다. 제안하는 방안은 동기를 임펄스를 이용해 맞추는 방법을 사용한다 따라서 실제로 구현이 가능하면서도 고정밀 측위를 요하는 시스템에서 측위의 정확도도 높다 시뮬레이션을 통해서 제안하는 방안이 50cm 이하의 에러를 나타낼 확률이 다른 구현 가능한 시스템보다 50%이상 개선됨을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.549-555
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• 2011

본 논문에서는 UWB(Ultra Wide Band) 통신을 위하여, 에지(edge)를 가진 역삼각형 구조의 평면 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 역삼각형 구조의 모노폴 안테나 양쪽에 에지를 갖는 구조를 구성하여 광대역 특성을 갖도록 한 것으로, 모노폴과 그라운드가 같은 평면에 존재하도록 하고, CPW 급전 방식을 적용하였다. 유전 상수가 4.4인 FR4 유전체 기판을 사용하였고, 안테나 크기는 $20{\times}20{\times}1.6mm$이다. 측정 결과 3.1 ~ 10.1 GHz(7.0 GHz)에서 -10 dB 이상의 반사 손실 값을 가졌다. 복사 패턴은 모든 주파수에서 다이폴 안테나 복사 패턴과 비슷한 전방향성(omni - directional) 특성을 보였고 E - plane 최대 이득은 8.44 dBi 이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.27-38
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• 2011

본 논문에서는 신체 외부 고속 통신을 위한 UWB-IR(Ultra Wide Band-Impulse Radio)을 알아보고 다중 접속 시 발생하는 간섭을 완화하고 전송 효율을 높이기 위해 MHP(Modified Hermite Polynomial)펄스와 터너리 코드를 이용한 다중접속 기법을 제안한다. 상호 직교성을 가지는 MHP 펄스와 터너리 코드를 이용하여 신호를 전송할 경우, 신체 외부 고속 및 저속 통신에서 다중접속 시 발생하는 다중 사용자 간섭을 완화하고 다중 사용자간의 신호 구분이 가능하다. 신호 심볼구조에서 MHP 펄스와 터너리 코드 그리고 시간도약 구간을 설정하여 동기식과 비동기식 고속전송 그리고 동기식과 비동기식 저속전송의 경우에서 최적의 전송기법을 찾고 검증한다. 시뮬레이션을 통해 동기식 구조에서 MHP 펄스를 이용하여 전송한 경우 가우시안 펄스를 사용한 경우보다 2~3dB 향상됨을 확인하였다. 또한 비동기식 구조에서의 신호충돌을 회피하기 위해 터너리 코드를 사용하여 전송하여 향상된 다중접속 기법을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.141-145
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• 2008

길이가 서로 다른 평행선로에 전류가 흐르는 경우, 커먼모드 전류(Common mode current)에 의한 전자파의 방사가 일어난다. 이러한 방사 원리를 이용하여 경량, 소형의 길이가 다른 2소자 선형 안테나가 제안되어 있다. 그러나 이 안테나의 경우 선으로 결합된 구조를 가지기 때문에 제작에 있어서 많은 제약이 따른다. 본 논문에서는 선형 안테나의 단점을 개선하고, 제작과 설계가 용이한 평면 기판에 길이가 다른 2소자 평면 안테나를 설계하고, 광대역(UWB: Ultra Wide Band)의 특성을 가지는 안테나를 설계하였다. 그리고 안테나 소자에 삼각형 패치 S, 노치, 테이퍼를 설계함으로서 방사특성은 다이 폴 안테나와 비슷하나 보다 넓은 대역에서 동작하는 안테나를 제작 할 수 있었다. 그 결과 비대역($VSWR{\le}2$)이 약 58%가 되었다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.148-158
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• 2007

현재 WPAN(Wireless Personal Area Network) 전송기술의 하나인 IEEE 802.15.4a의 저속형 UWB(Ultra Wide Band) 기술이 활발하게 연구되어지고 있다. 하지만 IEEE 802.15.4a에서 제시된 WPAN 전송채널의 경우에는 심각한 멀티패스 간섭성분이 존재하여 이에 대한 해결방안이 절실히 요구되어지고 있다. 따라서 본 논문에서는, WPAN 환경에서 전송채널의 심각한 멀티패스 성분을 물리계층(Physical layer) 레벨에서 근원적으로 해결하여 높은 QoS(Quality of Service)를 확보하게 해줄 수 있는 단극형 ZCD(Zero Correlation Duration)확산코드 기반의 Chaotic-OOK (On-Off Keying) 무선통신기술을 제안하고 IEEE 802.15.4a 채널 환경하에서의 모의실험을 통한 성능평가와 핵심 모듈에 대한 하드웨어의 구현을 통해 제안한 무선통신기술의 유용성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11A호
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• pp.1027-1034
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• 2005

수십 센터미터 이내의 오차를 만족시키는 거리/위치인식 기능 및 저속 데이터 송수신 기능 구현을 주목적으로 발족된 저속 WPAN(LR-WPAN: Low Rate Wireless Personal Area Network)의 표준화 그룹인 IEEE802.15.4a에서는 간단하고 경제적이며 전력 소모가 적은 송수신기 구조를 요구한다. 이에 본 논문에서는 PEWB(Parallel Energy Window Banks)를 이용한 독창적인 비동기 OOK(On-Off Keying) 방식 UWB(Ultra-Wide Band) 송수신기 구조를 제안한다. 또한 무선 다중경로 페이딩 채널 상황을 다소 극복할 수 있게 유연성 있는 운영이 가능한 송수신기 구조를 위해 펄스 및 비트 반복 기법을 사용한다. 제안된 송수신기 구조의 잡음 특성 분석을 위해 chi-square 분포가 적용되며, 반복적 계산을 통해 얻어진 최적임계값을 적용하며 비트오율 성능을 분석한다. 모의실험 결과, 10-5의 비트오율을 얻기 위한 신호대잡음비 및 수신에너지 적분시간은, LOS(Line-Of-Sight) 주거 환경의 경우 15.3dB, 32ns이고, NLOS(Non-Line-Of-Sight) 실외 환경의 경우 16.2dB, 72ns이다. 최소의 비트오율을 얻기 위한 적분에너지 대 전체 수신에너지 비는 약 $86\%$이다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2006년도 학술대회
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• pp.179-183
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• 2006

현재 WPAN(Wireless Personal Area Network) 전송기술의 하나인 IEEE 802.15.4a의 저속형 UWB(Ultra Wide Band) 기술이 활발하게 연구되어지고 있다. 하지만 IEEE 802.15.4a에서 제시된 WPAN 전송채널의 경우에는 심각한 멀티패스 간섭성분이 존재하여 이에 대한 해결방안이 절실히 요구되어지고 있다. 따라서 본 논문에서는, WPAN환경에서 전송채널의 심각한 멀티패스 성분을 물리계층(Physical layer) 레벨에서 근원적으로 해결하여 높은 QoS(Quality of Service)를 확보하게 해줄 수 있는 단극형 ZCD(are Correlation Duration)확산코드 기반의 Chaotic-OOK (On-Off Keying) 무선통신기술을 제안하고 IEEE 802.15.4a 채널 환경하에서의 모의실험을 통한 성능평가를 통해 제안한 무선통신기술의 유용성을 입증하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2006년도 학술대회
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• pp.207-211
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• 2006

IEEE 802.15.4a에서는 첩(Chirp)신호을 이용한 UWB(Ultra Wide Band) 시스템으로서 DBO(Differential Bi-Orthogonal)-CSS(Chirp Spread Spectrum) 기술을 선택적 표준안으로 정하였다. 기존 DBO-CSS에서는 다중 피코넷 간섭(MPI; Multiple Piconets Interference)을 피하기 위하여 각 피코넷 별로 Different Time-Gap을 할당하고 있다 하지만 완벽한 직교성이 존재하지 않는다는 특성을 가지고 있어서 간섭의 영향에 민감할 수 밖에 없고, 무선통신시스템의 성능 저하를 야기시킨다. 본 논문에서는 각 피코넷 별로 보다 완전한 직교성을 확보하기 위하여, 확산코드기법을 적용한 CSS 변복조 알고리즘을 제안하고, 또한 일정한 시간 구간동안 연속적인 직교특성을 가지는 이진 ZCD(Zero Correlation Duration) 코드를 사용하여 BER(Bit Error Rate) 성능 분석을 통해 SOP(Simultaneously Operating Piconets) 환경에서 다중 피코넷 간섭 등의 영향을 효과적으로 제거함을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.92-98
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• 2014

최근 저비용 실내 측위 시스템을 구축하기 위하여 WLAN기반 RSSI를 이용한 핑거프린트 기법이 많이 연구되고 있다. 이 기법은 UWB의 측위와 비교해서 상대적으로 정확도가 떨어지므로 다양한 실내 위치기반 서비스를 구현하기 위하여 지속적으로 WLAN기반 핑거프린트의 측위 성능은 향상되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준에 포함된 RSSI와 LQI를 이용하여 실내 측위 성능을 향상 할 수 있는 핑거프린트 기법을 제안한다. 제안한 기법은 RSSI와 LQI를 활용함으로써 각 위치의 특징을 더욱 뚜렷하게 만들고 변형된 유클리드 거리법을 사용하여 핑거프린트 기법을 개선하였다. 다양한 장애물이 존재하는 NLOS의 실내 환경에서 실험을 진행한 결과 측위 성능이 22% 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.24-35
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• 2018

무선통신 환경에서 채널상태의 변화에 대응하기 위하여 여러 개의 전송속도 중에서 적합한 하나의 전송속도를 선택하는 링크 적응기법이 사용될 수 있다. 블록부호화방식에서는 채널 상태에 적응하기 위하여 블록의 구조를 결정짓는 프레임 시간과 블록 길이 등을 변화시킬 수 있다. 프레임 타임과 블록 길이의 변화에 따라 프레임 간의 간섭의 크기가 변화하여 시스템의 성능에 영향을 준다. 프레임 시간이 크면 프레임간 간섭이 줄어 비트오율은 감소하나, 비트에 대한 전송시간이 증가하여 전송속도는 감소하게 된다. 따라서, 프레임 시간과 블록 길이는 중요한 설계 요소이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15a에서 제안하는 채널모델에 대하여 프레임 시간의 변화에 따른 블록부호의 부호화 이득을 바탕으로 적절한 프레임 시간을 결정하는 방안을 제시한다. 또한 프레임 시간과 블록 길이의 변화가 시스템의 성능에 끼치는 영향을 분석하여 링크 적응 기법에 적용한다. 모의실험을 통하여 CM1~CM4 모델에 대하여 프레임 시간 14~50 nsec 구간에서 변화간격 2~5 nsec를 사용하여 링크 적응을 수행할 수 있다.