• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권9C호
• /
• pp.905-913
• /
• 2006

펄스 방식(Impulse radio)의 초광대역(Ultra-Wideband) 시스템의 타이밍 동기과정에서 획득/추적 과정이 이상적으로 수행되더라도 잔여 타이밍 오차는 존재하게 된다. 이러한 잔여 타이밍 오차는 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 상관 검출 수신기에서 미세 타이밍 오차를 보상하기 위해 보조신호(Reference signal)를 이용한 디지털 위상고정 루프(Digital Phase-Locked Loop)를 제시한다. 우선, 미세 타이밍 오차에 의한 비트에러률(Bit Error Rate:BER)의 성능 열화를 고찰한 후, 타이밍 추적기를 사용함으로써 타이밍 오차가 보상되는 과정과 보상 후 BER 성능을 제시한다. 그리고 타이밍 검출기는 보조신호와 수신신호간의 상관을 이용하는 방식이 제안되었으며 샘플링 주기는 프레임 단위로 이루어지도록 설계되었다. 또한, 본 논문은 성능비교를 위해 여러 종류의 가우시안 모노사이클 펄스에 대해 성능 평가를 수행한다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.584-588
• /
• 2019

WBAN (wireless body area network)은 비정상적인 건강 상태, 실시간 의료 모니터링, 원격 의료 지원 시스템을 조기에 탐지할 수 있는 네트워킹 기술이다. 최근에 이슈가 되고 있는 건강 관리를 위한 사물 인터넷 (IoT; internet of things)은 인간의 삶의 질을 향상시키는 데 가장 유망한 분야 중에 하나이다. 이것은 다른 통신 시스템과 마찬가지로 의료 통신 시스템의 높은 QoS (quality of service)요구사항을 만족해야 한다. 따라서 WBAN 통신 시스템의 QoS 요구 사항을 수용하기 위해 오류율 (BER; bit error rate) 임계 값을 선택하였다. 본 논문에서는 IR-UWB PPM 변조 방식을 이용한 WBAN 채널의 BER 성능을 계산하고 WBAN의 링크 버짓과 시스템 마진을 다양한 시스템 파라미터에 따라 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.5162-5168
• /
• 2013

광대역통신 시스템에서 사용되는 시간도약 기법은 다중경로 페이딩을 완화시키고, 여러 사용자의 다중 접속기회를 제공하기 위하여 사용된다. 짧은 시간 동안의 펄스를 전송하는 광대역신호의 경우 다중경로 페이딩을 극복하고, 신뢰성 있는 통신을 위하여, 하나의 비트 시간 동안에 동일한 펄스를 반복되게 전송한다. 제안하는 복호화 기법은 다중 사용자 환경에서 두 개 이상의 펄스가 다중경로 페이딩에 의해서 프레임간 혹은 심볼간 간섭을 일으키는 프레임 내에서 시간도약 부호에 따라 결정되는 펄스간의 간격을 이용하여 반복 전송된 신호의 복호화 성능을 개선시키는 기법이다. 모의실험을 통하여, 단일 사용자 환경에서 BER=$10^{-3}$에서 0.5dB 정도의 이득을 얻는 것으로 나타났다. 다중사용자 환경에서도 시간도약 부호의 특성을 이용한 방식의 복호화 성능이 기존 방식에 비하여 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다.

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

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권12B호
• /
• pp.1028-1036
• /
• 2006

Energy conservation is an important issue in wireless networks, especially for self-organized, low power, low data-rate impulse-radio ultra-wideband (IR-UWB) networks, where every node is a battery-driven device. To conserve energy, it is necessary to turn node into sleep state when no data exist. This paper addresses the energy consumption analysis of Direct-Sequence (DS) versus Time-Hopping (TH) multiple accesses and two kinds of sleeping protocols (slotted and unslotted) in PHY-MAC for Un networks. We introduce an analytical model for energy consumption or a node in both TH and DS multiple accesses and evaluate the energy consumption comparison between them and also the performance of the proposed sleeping protocols. Simulation results show that the energy consumption per packet of DS case is less than TH case and for slotted sleeping is less than that of unslotted one for bursty load case, but with respect to the load access delay unslotted one consumes less energy, that maximize node lifetime.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권7A호
• /
• pp.682-687
• /
• 2010

The IEEE 802.15.4a specification targets the low-rate (LR) Impulse-radio (IR) ultra-wideband (UWB) system which is now widely applied in the WPANs considering rather short distance communications with low complexity and power consumption. The physical (PHY) layer uses concatenated coding with mixed binary phase-shift keying and binary pulse-position modulation (BPSK-BPPM), and direct sequence spreading with time hopping in order that both coherent and non-coherent receiver architectures are supported. In this paper, the performances of multiple access schemes compliant with IEEE 802.15.4a specification are investigated with energy detection receiver, which allow avoiding the complex channel estimation needed by a coherent receiver. However, the performance of energy detection receiver is severely degraded by multi-user interference (MUI), which largely diminishes one of the most fascinating advantages of UWB, namely robustness to MUI as well as the possibility to allow parallel transmissions. So as to improve the performance of multiple access schemes, we propose to apply the novel TH sequences as well as to increase the number of TH positions. The simulation results show that our novel multiple access schemes significantly improve the performance against MUI.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권12호
• /
• pp.1765-1767
• /
• 2016

무선광대역통신 시스템에서 채널 추정과 채널 동기를 얻기 위하여 복잡한 하드웨어 비용이 요구되는 동기 방식에 비하여, 구현이 용이한 비동기 방식이 다양하게 연구되고 있다. 본 논문에서는 비동기 방식중에서 성능이 우수한 블록부호 변조방식의 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 블록부호 변조방식은 일반적으로 하나의 심볼을 N개의 펄스로 이루어진 블록으로 구성하고, 각각의 펄스의 간격은 일정한 길이를 유지한다. 펄스의 간격을 작게 하면 전송속도는 증가하지만, 펄스간의 간섭도 증가하여 비트오율이 커지게 된다. 제안하는 방식은 전송속도를 결정하는 펄스 간의 간격을 조정하여, 기존의 방식과 동일한 전송속도 하에서 비트오율을 낮추는 방법을 제안한다. 모의실험을 통하여, 제안된 방법은 전송속도 혹은 비트오율 측면에서 기존의 방식에 비하여 우수한 성능을 나타낸다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.563-567
• /
• 2002

본 논문에서는 UWB/TH(Ultra Wideband/Time Hopping：이하 Impulse Radio) 시스템을 의사 잡음 부호 발생기에 의해 생성된 시간 도약 패턴을 사용하여 시간 영역에서 다인 접속 간섭이 배제되는 경우에 대해 동일 주파수 대역을 사용하는 기존 시스템에 의한 간섭 발생시 IR 시스템의 성능을 분석하였다. 간섭 점유율이 0.1 이하인 경우는 5GHz 대역에서 ISM 대역의 80MHz 대역폭이나 802.11a의 사용대역폭 20MHZ와 같은 IR(Impulse Radio) 시스템에 비해 매우 협소한 대역을 사용하는 경우로써 향후 5-10GHz 대역에서 공유되는 IR 시스템에서 간섭으로 영향을 미칠 경우를 상정하여 분석하였다. 결과에 의하면, IR 전체 대역폭에서 간섭 점유율이 클수록 시스템 성능이 크게 열화되고 부분대역 간섭 자체가 시스템 성능을 크게 열화 시킴을 알 수 있었다. SIR 30dB 이하에서 간섭 점유율이 0.1 이상 일 때는 SIR이 증가할수록 성능 향상폭이 커지지만 점유율이 0.1 이하에서는 l$\times$10­$^1$1이하의 성능개선이 이루어지고 30dB 이상에서는 일정 성능을 유지함을 알 수 있었다. 또한, 간섭 전력의 증가면에서는 간섭 점유율이 적을수록 거의 영향이 미치지 않았다. 따라서, IR시스템에서는 간섭의 전력면 보다는 간섭의 점유 대역폭에 따라서 성능 열화가 크게 나타남을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.397-403
• /
• 2015

본 논문은 임펄스 초광대역 레이다를 이용한 ISAR 영상의 기하보정 방법에 대해 서술하였다. 임펄스 초광대역 레이다는 시간영역에서 신호처리를 하므로 다중 경로, 간섭 문제 등이 일어나지 않는 장점이 있다. 안테나와 대상체 사이의 송수신 신호를 평면파라고 가정하면, ISAR 기하 모델에서 회전축의 중심을 점표적을 이용하여 계산한다. 수신 데이터에서 합성을 수행하기 전, 점표적은 최대 점의 위치를 최소 자승법으로 근사하여 회전축의 중심을 알아낼 수 있다. 이 방법은 대조비가 더 뛰어난 영상을 얻을 수 있었고, 엔트로피도 가장 큰 값을 가질 수 있었다. 이러한 방법은 장비를 최초 작동하거나 주기적으로 사용되어서 회전축의 중심을 보상하여 영상 합성을 할 것이다. 의료나 보안 감시와 같은 고정된 기하를 가지는 영상화 장비에서 유용하게 사용될 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.2237-2242
• /
• 2014

전 세계적으로 통신발달, 수명연장 등의 이유로 1인 가구가 급증하고 있으며 그에 따라 고독사 등의 문제점이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하고 사생활 침해가 없이 혼자서도 건강한 삶을 유지할 수 있도록 본 논문은 IR-레이더 및 레이저 변위센서를 이용하여 원거리 비접촉 생체신호 측정이 가능한 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 원거리에서 비접촉으로 생체신호를 측정하는 방법으로, 실내 위치추적을 위한 IR 레이더 시스템과 비접촉 생체신호 측정을 위한 변위센서, 그리고 센서를 목표지점으로 이동하는 구동부로 구성되며 기존의 1m에 불과하던 생체신호 측정거리를 8m이상으로 늘릴 수 있는 시스템이다. 제안된 시스템을 실험을 통하여 타당성을 검증한 결과 정상적으로 측정이 가능하였다.