• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.28-42
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• 2013

전기를 이용한 신 교통 시스템인 무인궤도차량은 도심교통 완화, 관광지 교통지원, 공항 및 고속철도와 거점지역을 연결하는 목적을 가지고 있다. 무인궤도차량의 무인 운용에 따른 안전성과 신뢰성 보장을 위해 안전장치의 개발을 필요로 하고 있다. UWB 레이더는 낮은 전력소모와 낮은 간섭 및 높은 정밀도의 장점을 가지고 있어 무인궤도차량에 적합한 시스템이다. 본 논문에서는 무인궤도차량의 안전한 운행을 위한 필수 요소인 레이더에 적합하고, 다양한 잡음환경에서 개선된 성능을 보이는 적응형 CFAR 알고리즘을 제안하였다. 제안된 CFAR 알고리즘은 Mean Level 계열의 CFAR 알고리즘에 비하여 균질한 잡음상황과 다중표적상황에서 개선된 성능을 보였으며, 기존의 VI-CFAR이 가진 다중 표적 상황에서 성능저하를 개선하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.28-37
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• 2019

본 논문에서는 임펄스 무선-초광대역(impulse-radio ultra wideband: IR-UWB) 레이다를 이용하여, 특정 공간 내 존재하는 인원들의 계수를 실시간으로 추정하는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 정확한 인원 계수 추정을 수행하기 위해 학습 기반의 분류 기법을 사용한다. 즉, 인원수에 의해 달라지는 반사 신호의 패턴에 따라 특징 벡터 데이터베이스(feature vector database)를 형성하고, 형성된 데이터베이스를 이용하여 분류기(classifier)를 학습시킨다. 학습된 분류기를 통해 새로운 신호 수신 시 자동으로 인원 계수 추정을 수행할 수 있다. 실내 환경에서 0명부터 10명까지 변하는 사람들을 실시간으로 추정함으로써, 본 논문에서 제안된 시스템의 효용성을 검증하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권4호
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• pp.202-210
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• 2009

In this paper, we have analyzed the effect of interference between ultra-wideband(UWB) and intelligent transport systems(ITS). The maximum possible UWB emission power and minimum possible distance between UWB devices and ITS are found. In order to analyze the interference, we employ the Monte-Carlo(MC) method. We consider six situations, which are indoor office line-of-sight(LOS), indoor office non-line-of-sight(NLOS), indoor residential LOS, indoor residential NLOS, outdoor rural LOS, and outdoor rural NLOS environments. From the simulation results, it is confirmed that coexistence between UWB and ITS devices can be realized in accordance with the emission mask of 19.3 dB for indoor application or 19.3 dB for an image system. And in the outdoors, coexistence between UWB and ITS devices can be realized if the emission mask is at least 1.6 dB for vehicles' radar systems.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.733-734
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• 2017

위치정보를 얻기 위하여 초음파, 적외선, CCD카메라 등이 대표적으로 사용되고 있지만 주변 환경에 따라 오차가 범위가 크다 하지만 IR-UWB는 실내 외에서도 거리와 위치측정이 가능하여 차세대 측위기술로 주목을 받고 있는 기술이다. 1ns 단위로 짧은 신호 폭을 방사하고 반사되어 수신되는 신호와 시간적 지연을 이용하여 물체의 존재와 거리를 판단할 수 있다. 또한 주변 환경 조건과 상관없이 cm의 오차내의 정확한 위치측정이 가능하다. 수많은 반사 신호를 처리하기 때문에 각종 잡음을 신호의 평균값, Band pass Filter와 FFT를 이용하여 잡음을 개선하여 3차원 공간좌표를 분석하려 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.87-95
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• 2016

Recently, the interests of the precise localization are rapidly increasing, which are linked to IoT(Internet of Things) sensors. The precise localization in indoor environment can be utilized in navigation, security, anti-collision, and various location based services etc. However, conventional positioning sensors, such as PIR, ultrasonic, microwave etc. are vulnerable to weather or insensitive to direction of subject movement or low precision performance. In this paper we implement a UWB-IR localization system for long distance and high-precision localization, which is not affected by temperature, light and weather. The proposed system was divided and designed by H/W, Antenna, S/W parts, each of which was designed based on an accurate analysis and simulation. As a result, we can implemented and verified UWB IR system with precise localization performance.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.29-32
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• 2018

본 논문에서는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) 레이더와 서보 모터를 이용한 실내 환경의 물체 위치(거리, 각도) 탐지 방법을 제안한다. 기존의 카메라나 적외선을 사용한 기술은 비용이 비싸고 장애물이 있을 시 측정이 어려워 정확도가 떨어지는 단점을 가지고 있다. 반면 IR-UWB 레이더는 저 전력, 저 가격, 소형으로 구현이 가능하고 광대역을 사용하여 투과성이 좋다는 장점을 가져 실내 환경의 물체 움직임 탐지에 적합하다. 하지만 IR-UWB 레이더를 이용한 물체 탐지 시 각도 측정 없이 거리만을 측정하기 때문에 물체의 정확한 위치를 탐지할 수 없다. 이러한 점을 보완하고자 레이더를 모터 위에 설치하고 모터를 180 도 회전시키는 방법을 사용함으로써 넓은 측정 범위를 가짐과 동시에 물체의 위치를 보다 정확히 탐지해내는 결과를 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.194-201
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• 2014

본 논문에서는 TRM(Transmitter-Receiver Module)을 사용하여 각 안테나에 펄스의 위상을 조정함으로써 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있다. 다중 경로 환경에서 성능저하를 향상시키는 임펄스 신호를 왜곡 없이 송 수신하는 빔 스캐닝 시스템(Beam Scanning System)을 설계 및 제작 하였다. 빔 스캐닝 시스템은 안테나 종단 부분에서 신호가 왜곡 없이 송 수신이 가능하여 하며 타 시스템에 영향을 미치지 않아야 한다. 또한 빔 조향을 통하여 표적에 대한 감지 능력도 있어야 한다. 설계한 빔 스캐닝 안테나의 분산특성은 충실도(Fidelity)를 사용하여 분석을 하고 조향과 레이더 해상도(Radar Resolution) 성능은 $1cm{\times}1cm$ 표적의 크기를 사용하여 그 성능을 확인한다. 빔 스캐닝 배열 안테나를 제작하기 위해 IR-UWB(Impulse Radio)용 비발디 안테나(Vivaldi Antenna), 삼중대역 윌킨슨 전력 분배기(Tri-Band Wilkinson power divider), TRM(Transmitter-Receiver Module), 송 수신 모듈(TRM)을 컨트롤 할 수 있는 컨트롤 보드 및 GUI 설계를 하였다. 본 연구를 통해 개발된 UWB 빔 스캐닝 시스템은 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있으며, 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 분석기술은 안테나 설계 시 안테나의 특성을 정확히 분석을 할 수 있고 손쉽게 빔 폭을 확인 할 수가 있다. 설계한 빔 스캐닝 시스템은 레이더 응용 분야인 지표투과 레이더, 벽 투과 레이더, 의료영상 레이더, 탐색 및 구조 레이더, 비파괴 탐상 레이더 및 무선통신 시스템에 사용 적용이 가능하다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권4호
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• pp.677-688
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• 2017

In order to solve the undetected probability of multiple targets in ultra-wideband (UWB) through-the-wall radar imaging (TWRI), a time-delay and amplitude modified back projection (BP) algorithm is proposed. The refraction point is found by Fermat's principle in the presence of a wall, and the time-delay is correctly compensated. On this basis, transmission loss of the electromagnetic wave, the absorption loss of the refraction wave, and the diffusion loss of the spherical wave are analyzed in detail. Amplitude compensation is deduced and tested on a model with a single-layer wall. The simulating results by finite difference time domain (FDTD) show that it is effective in increasing the scattering intensity of the targets behind the wall. Compensation for the diffusion loss in the spherical wave also plays a main role. Additionally, the two-layer wall model is simulated. Then, the calculating time and the imaging quality are compared between a single-layer wall model and a two-layer wall model. The results illustrate the performance of the time-delay and amplitude-modified BP algorithm with multiple targets and multiple-layer walls of UWB TWRI.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.127-128
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• 2006

In this paper, we propose a novel signaling method using chirp signals in UWB radio with satisfaction of FCC regulation. Chirp signals have been used in many ranging systems such as radar because of its good correlation properties. Because it is important to use broader signal bandwidth in order to get higher precision of the ranging, according to the Cramer-Rao Lower Bound, UWB radio is extremely good as the ranging systems. But, it is very difficult to apply existing chirp signals to UWB, because FCC regulates that the systems operating in UWB radio must occupy signal bandwidth more than 500MHz on the condition of stopping the frequency sweeping. So, we propose multiple chirp signals which can satisfy the regulation of FCC while maintaining chirp signal's properties. The multiple chirp signals which are composed of the sub-chirps modulated by sub-carriers can expand the signal bandwidth with the same principle of OFDM systems. The simulation results show that the BER performance of the proposed multiple chirp signals is identical to that of conventional OFDM when it is applied to data communication, and that the correlation properties of the proposed signals are almost the same with properties as those of single chirp signals whose sweeping bandwidth is the same value with the proposed one.