본 논문은 간섭원으로써 4.5 GHz를 사용하는 UWB 센서가 동대역을 사용하는 피간섭원 광대역 무선 시스템에 미치는 간섭을 분석하였다. 분석방법으로는 Minimum Coupling Loss(MCL)와 Spectrum Engineering Analysis Monte Carlo Advanced Tool(SEAMCAT)을 사용하였으며 그 결과는 다음과 같다. 양립성 확보를 위해서 UWB 센서와 광대역 무선 시스템의 이동국 사이에는 1.2 m 이상의 보호 이격거리가 요구되었고 다수의 UWB 센서가 존재하는 경우에는 간섭 확률 5 % 이하를 만족하기 위해 UWB 수신기 PSD는 -68.5 dBm/MHz 이하로 요구되었다.
가정과 사무실 정보 응용 및 서비스의 급격한 확산은 광대역 근거리 멀티미디어 통신을 가능하게 하는 새로운 무선 기술을 필요로 하고 있다. 고품질 미디어와 고속의 무선 연결을 위한 요구에 의하여 IEEE 표준화 그룹은 WPAN을 위한 고속 물리 계층을 고려하고 있다. 협대역의 펄스 전송을 기반으로 하는 UWB 다중 접속 기술은 고속의 서비스 제공, 낮은 전력 소모, 정확한 측위를 제공할 수 있는 응용 중의 하나이다. 본 논문에서는 전력 제어된 UWB 디바이스로 구성된 무선 센서 네트워크에서 페이딩 환경에 대한 UWB의 BER 성능을 평가하기 위한 방법론을 제시한다. 얻어진 결과는 주어진 네트워크 구조에 따른 성능 분석을 위하여 사용될 수 있으며 UWB 홈 센서 네트워크를 위한 유용한 디자인 아이디어를 제공할 수 있다.
UWB 통신 기술은 초광대역 특성 때문에 높은 전송 속도와 저전력 통신이 가능하여 의료장비에 응용이 가능하다 특히 근거리 무선 통신 기술로 급부상하고 있는 UWB 통신 기술의 응용으로 의료 측정기인 ECG 센서 시스템을 고려할 수 있다 본 논문에서는 유선 심전도 센서를 무선 링크로 대체하는 것으로, UWB에 사용가능한 각종 펄스의 스펙트럼 특성을 FCC Spectral Mask와 FCC indoor limit에 비교하였다. 또한, 적용하고자 하는 시스템 환경에서 발생할 수 있는 UWB 신호 간섭의 영향에 따른 UWB 송수신 시스템을 근거리 송수 거리에 따른 시뮬레이션을 수행하였으며, Rake 수신기를 사용하면 약 10m까지 신뢰성을 가지는 통신을 할 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 가우시안 정규분포 모델 기반의 멀티센서 데이터 퓨전 알고리즘을 이용한 차량 위치인식 시스템을 제안한다. 기존의 차량 위치인식 시스템은 GPS를 중심으로 제공되어 왔으나 위성 신호 수신이 어려운 실내나 빌딩이 빽빽하게 들어선 도심에서는 제대로 작동하지 않는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 GPS와 UWB를 결합하는 방법이 연구되었으나 위치변화에 따라 각 측위매체를 이산적으로 전환하여 차량과 같은 이동이 잦은 대상에게 끊임없이 유연한 위치 정보를 제공하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 가우시안 정규분포 모델을 바탕으로 GPS 위치 데이터와 UWB 센서 데이터를 유기적으로 결합하는 Hybrid UWB/GPS 측위시스템을 구성하여 측위시스템의 적용범위에 민감하지 않고 유연한 위치정보를 제공하도록 한다. 제안된 시스템을 Ubisense와 Asen GPS를 이용하여 $12m\;{\times}\;8m$ 크기의 실외 환경에서 실험하였으며, 구현된 시스템을 통해 기존 UWB 및 GPS 시스템에 비해 정밀도 및 연동성이 향상되었음을 확인하였다. 이를 통해 차량에서 주차 관리 및 차량추적 관리 등 다양한 CNS를 지원할 수 있다.
Kiasari, Mohammad Ahangar;Na, Seung You;Kim, Jin Young
센서학회지
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제23권3호
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pp.149-157
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2014
This paper considers the ability of counting and positioning multi-targets by using a mobile UWB radar device. After a background subtraction process, distinguishing between clutters and human body signals, the position of targets will be computed using weighted Gaussian mixture methods. While computer vision offers many advantages, it has limited performance in poor visibility conditions (e.g., at night, haze, fog or smoke). UWB radar can provide a complementary technology for detecting and tracking humans, particularly in poor visibility or through-wall conditions. As we know, for 2D measurement, one method is the use of at least two receiver antennas. Another method is the use of one mobile radar receiver. This paper tried to investigate the position detection of the stationary human body using the movement of one UWB radar module.
본 논문에서는 UWB 센서에 응용 가능한 다층기판을 이용한 광대역 특성을 가지는 보우타이 안테나를 설계하였다. 제안된 소형 보우타이 안테나는 2층의 기판으로 설계 및 제작되었으며 전체 안테나의 두께는 4.5mm이다. 제안된 안테나는 보우타이 모양의 방사체와 평면형 발룬으로 구성된다. 설계된 방사체와 발룬의 간단한 연결로 안테나가 설계되도록 하여 다양한 구조로 쉽게 구현 가능하도록 하였다. 제작된 안테나는 6.8~10 GHz의 주파수 범위에서 3~6dBi의 이득을 가졌다.
본 논문에서는 원거리에서의 IR-UWB 레이더 센서기반 수면 효율 측정 알고리즘을 제안한다. IR-UWB 레이더로 수면 중 측정 가능한 호흡수, 심박수, 움직임 등의 생체 지표 중 움직임과 수면 효율과의 관련성을 분석하고, 움직임을 기반으로 한 수면 효율 측정 알고리즘을 제안한다. 이에 대한 타당성 및 성능검증을 위해 실제 병원에서의 수면다원검사 환자 3명에 대하여 본 알고리즘을 적용한 결과 평균 3.9% 이내의 절대오차를 갖는 검출성능을 얻었다.
전자기파와 반응하는 주파수가 너무 높아 기존의 UWB 센서로 검출하기 어려운 공기 중의 특정 물질 입자를 검출하기위한 마이크로웨이브 센서 구조를 제시하고 실험 제작하였다. 10GHz의 상향주파수로 공기 중의 수분입자를 검출하는 실험 결과 수분입자의 유무에 따라 75%의 검출 신호 크기의 변화가 발생함을 확인하였다. 이는 다른 물질을 검출하는 데도 같은 방법이 적용될 수 있으므로 수십 GHz이상의 높은 주파수 대역에서 특정 물질을 검출하기에 유용한 구조가 될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 IEEE 802.15.4a 기반 무선 센서네트워크의 통신시스템 구현 고려사항에 관한 연구를 수행하였고 UWB 위치인식 시스템 설계에 대하여 분석하였다. 먼저, 위치인식을 위한 UWB 신호의 설계 및 다양한 신호 파라미터 선정에 대하여 연구하였다. 또한, 거리에 따른 UWB 신호의 품질을 결정하기 위하여 링크분석을 수행하였다.
본 논문에서는 주거지 내의 재실자의 행동을 분류하기 위한 LSTM 모델을 개발하는 연구에 대해 다룬다. 다중센서의 구성은 실내 공기질을 측정하는 IAQ(Indoor air quality) 센서, 재실감지 및 위치를 추적하는 UWB 레이더, 재실자의 생체정보를 측정하기 위한 Piezo 센서로 구성되며 실제 주거환경과 유사한 실험환경을 구축하여 외출, 재실, 요리, 청소, 운동, 수면 등의 재실자 행동 데이터를 수집한다. 수집한 데이터를 이상치와 결측치를 전처리 후 LSTM 모델을 사용하여 재실자 행동 분류 모델의 정확도, 민감도, 특이도, 그리고 T1스코어를 계산 후 평가한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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