• 제목/요약/키워드: Ultra-wideband communications

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Efficient Interference Cancellation Scheme for Wireless Body Area Network

  • Bae, Jung-Nam;Choi, Young-Hoon;Kim, Jin-Young;Kwon, Jang-Woo;Kim, Dong-In
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권2호
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    • pp.167-174
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    • 2011
  • In this paper, we propose and simulate an efficient interference cancellation scheme with an optimal ordering successive interference cancellation (SIC) algorithm for ultra wideband (UWB)/multiple-input-multiple-output (MIMO) systems in a wireless body area network (WBAN). When there are several wireless communication devices on a human body, multiple access interference (MAI) usually occurs. To mitigate the effect of MAI and achieve additional diversity gain, we utilize SIC with an optimal ordering algorithm. A zero correlation duration (ZCD) code with robust MAI capability is employed as a spread code for UWB systems in a multi-device WBAN environment. The performance of the proposed scheme is evaluated in terms of the bit error rate (BER). Simulation results confirm that the BER performance can be improved significantly if the proposed interference cancellation scheme and the ZCD code are jointly employed.

Novel Multiple Access Schemes for IEEE 802.15.4a Low-rate Ultra-wide Band Systems

  • 휘빙;장홍;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권7A호
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    • pp.682-687
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    • 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.

IR-UWB 시스템에서 상관 검출 수신기를 위한 디지털 미세 타이밍 추적기 (Digital Fine Timing Tracker for Correlation Detection Receiver in IR-UWB Communication System)

  • 고석준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권9C호
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    • pp.905-913
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    • 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.

인지 무선 통신 시스템을 위한 다중 상관기 출력값 결합 기반 UWB 신호 검파 기법 (Combining Multiple Corre1ator Outputs-Based UWB Signal Detection Scheme for Cognitive Radio Communication Systems)

  • 이영포;박종인;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7C호
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    • pp.475-480
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    • 2011
  • Ultra-wideband (UWB) 신호 에너지는 다중경로 채널의 영향으로 인하여 여러 상관기 출력값에 흩어지게 되며 각 상관기 출력값은 전체 UWB 신호 에너지의 일부분만 가지게 된다. 이에 본 논문에서는 다중 상관기 출력값들을 결합하여 결정 변수로 이용함으로써 다중경로 채널의 영향으로 인해 흩어진 신호 에너지를 모아, 인지 무선 통신 시스템에서 UWB 신호 검파에 이용하는 2단계 신호 검파 기법을 제안한다. 다양한 UWB 채널 환경에서의 모의실험 결과를 통해 제안한 기법은 기존 기법에 비해 약 0.6 dB 정도의 신호 검파 성능 이득이 있음을 확인할 수 있다.

이진 PAM DS UWB 통신에서 MIMO 검출 기법 (MIMO Detection Algorithms in Binary PAM DS UWB Communication)

  • 강윤정;김길남;김상준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.447-450
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    • 2009
  • 본 논문에서는 2PAM(binary pulse-antipodal modulation) DS(direct-sequence) UWB(ultra-wideband) 시스템을 V-BLAST(vertical bell lab layered space-time) 구조를 사용하는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 적용하여 실내 무선 채널 환경에서 고속 데이터 전송률을 달성하고자 한다. 이러한 2PAM DS UWB MIMO 시스템의 BER 성능과 송수신 안테나의 차원과의 관계가 논의된다. 또한, UWB-MIMO 시스템의 수신기에서는 ZF(zero-forcing), ZF-OSIC(ordered successive interference cancellation), MMSE(minimum-mean-square-error), MMSE-OSIC, ML(maximum likelihood)과 같은 다양한 MIMO(multiple input multiple output)와 같은 다양한 MIMO 검출기법이 비교, 분석된다.

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Wideband Double-Radiator Circular Disc Annular Monopole Antenna

  • Afoakwa, Samuel;Diawuo, Henry Abu;Jung, Young-Bae
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제16권4호
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    • pp.252-257
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    • 2018
  • A wideband double radiator circular disc annular monopole antenna is proposed is this work. The radiators are etched on the surfaces of two Taconic TLY-5 substrates with a circular hole cut out of each of the radiators initially at the centers of the radiators with subsequent downward displacement of the holes. The antenna is designed with a two-step feeding transformer system for impedance matching between the input power source supplied by a $50-{\Omega}$ SMA connector and the monopole radiators. The transformer system improves the bandwidth performance at higher frequencies. The proposed antenna achieves a wideband having the capability of working between 0.645 and 18.775 GHz, corresponding to a -10 dB bandwidth of 186.7% with gain ranging from 0.95 to 8.26 dBi. In comparison to other metal disc planar monopole antennas, the proposed antenna has a small total size width due to the size of the ground plane, which has a diameter 100 mm. The frequency range of the antenna provides applications in global positioning systems, mobile communications, ultra-wideband short distance communications, and wireless computer networks.

CMOS 0.18um 공정을 이용한 3.1-10.6 GHz UWB LNA 설계 (3-10.6GHz UWB LNA Design in CMOS 0.18um Process)

  • 정하용;황인용;박찬형
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.539-540
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    • 2008
  • This paper presents an ultra-wideband (UWB) CMOS low noise amplifier (LNA) topology that operates in 3.1-10.6GHz band. The common gate structure provides wideband input matching and flattens the passband gain. The proposed UWB amplifier is implemented in 0.18 um CMOS technology for lower band operation mode. Simulation shows a minimum NF of 2.35 dB, a power gain of $18.3{\sim}20\;dB$, better than -10 dB of input and output matching, while consuming 16.4 mW.

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Analysis on the Effects of Interference Mitigation for Ultra-wideband Coexistence with BWA

  • Yoon Young-Keun;Jin Hong-Heon;Choi Ik-Guen
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제6권2호
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    • pp.117-122
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    • 2006
  • This paper presents the impacts of Ultra-wideband(UWB) applied in the communication applications using frequency band from 3.1 GHz to 10.6 GHz on Broadband Wireless Access(BWA) based on orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) using frequency band of 3.5 GHz. It proposes low duty cycle(LDC) for enabling UWB to mitigate strong interference to BWA. The effects of interference mitigation are evaluated and analyzed in the environment of UWB coexistence with BWA. UWB with LDC scheme will be given to bring higher transmit power level corresponding to Federal Communications Commission(FCC) provisional limit for enabling UWB operation at 3.5 GHz bands.

초광대역 임펄스 무선 전송 시스템을 위한 의사 잡음 부호 기반의 시간 도약 시퀀스 (Time Hopping Sequences Based on Pseudo Random Codes for Ultra Wideband Impulse Radio Systems)

  • 박광희;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권7B호
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    • pp.1021-1033
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    • 2001
  • 본 논문에서는 초광대역 시간 도약 임펄스 무선 전송 (ultra wideband time hopping impulse radio) 다원 접속 시스템을 위한 잡음 부호 기반의 새로운 시간 도약 시퀀스를 제안한다. 임펄스 무선 전송 시스템에 대한 지금까지의 연구에서는 대부분 이상적인 랜덤 시간 도약 시퀀스를 사용하여 여러 사용자가 다원 접속한다고 가정하였다. 본 논문에서는 동일 차수의 다수 m-시퀀스와 십진화기를 이용하여 구현 가능한 시간 도약 시퀀스를 제안하고, 여러 사용자의 동기식 및 비동기식 접속 상황에 대한 모의 실험을 통해 이상적인 랜덤 시퀀스와 유사한 우수한 비트오율 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 제안된 시간 도약 시퀀스를 사용하는 경우 좀 더 일반적인 상황인 비동기식 다원 접속이 동기식 다원 접속에 비해 우수한 성능을 얻을 수 있음을 분석한다.

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AWGN 채널에서 100Mbps급 M-ary PPM/TH 초광대역 통신 시스템의 설계 및 성능 분석 (Design and Performance Analysis of 100 Mbps M-ary PPM/TH Ultra-Wideband Communication Systems in the AWGN Channels)

  • 문용규;이양선;강희조;양승인
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.139-147
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    • 2003
  • 본 논문에서는 FCC에서 제정한 허용 주파수 대역 내에서 100 Mbps급 M-ary PPM/TH UWB 시스템 설계를 위한 특성 파라미터의 규격을 제안하고, AWGN 채널에서 제안된 시스템의 성능을 분석하였다. 성능 분석 결과, 이 시스템에 적용 가능한 펄스 주기는 매우 한정적이며, 시스템의 데이터 전송률을 일정하게 할 경우, M과 펄스반복 개수가 증가할수록 시스템 성능은 개선되고, 사용자 수는 감소됨을 관측하였다.