• 제목/요약/키워드: Ultrawideband

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Ultrawideband coupled relative positioning algorithm applicable to flight controller for multidrone collaboration

  • Jeonggi Yang;Soojeon Lee
    • ETRI Journal
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    • 제45권5호
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    • pp.758-767
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    • 2023
  • In this study, we introduce a loosely coupled relative position estimation method that utilizes a decentralized ultrawideband (UWB), Global Navigation Support System and inertial navigation system for flight controllers (FCs). Key obstacles to multidrone collaboration include relative position errors and the absence of communication devices. To address this, we provide an extended Kalman filter-based algorithm and module that correct distance errors by fusing UWB data acquired through random communications. Via simulations, we confirm the feasibility of the algorithm and verify its distance error correction performance according to the amount of communications. Real-world tests confirm the algorithm's effectiveness on FCs and the potential for multidrone collaboration in real environments. This method can be used to correct relative multidrone positions during collaborative transportation and simultaneous localization and mapping applications.

항공용 초광대역 회전 방향 탐지 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Ultrawideband Spinning Direction Finding Antenna for Airborne Applications)

  • 김지흥;유홍균;박영주;이병남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.320-323
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    • 2018
  • 본 논문에서는 항공기 탑재에 적합한 초광대역 회전 방향 탐지 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 초광대역 주파수 범위(UHF - Ka 대역)를 수용하기 위해 저대역(UHF - L 대역)과 고대역(S - Ka 대역) 안테나로 분리하여 설계하였다. 고대역 안테나는 LPDA(Log Periodic Dipole Array) 안테나 급전 옵셋 파라볼릭 안테나를 적용하였다. 저대역 안테나의 경우, 전체 안테나 크기 증가 없이 적용하기 위해, LPDA 안테나 2소자를 고대역 안테나의 반사판 앞에 배열하였다. 제작된 안테나의 저대역과 고대역 안테나 이득은 각각 평균 8.76 dBi, 24.55 dBi로 측정되었다. 안테나의 크기는 직경 437 mm, 높이 358 mm로 제작되었다. 따라서 설계된 안테나는 항공기 탑재에 적합한 크기와 고이득 및 좁은 빔폭 특성을 가져 회전 방향 탐지 안테나로 적합함을 확인하였다.

Low-Profile Planar Inverted-F Antenna for Ultrawideband Applications

  • Yun, Junsik;Choi, Jaehoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제16권4호
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    • pp.235-240
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    • 2016
  • In this paper, a low-profile planar inverted-F antenna (PIFA) for ultrawideband (UWB) applications is proposed. The antenna consists of a PIFA and a ground plane with a slot. The addition of the slot not only improves the impedance matching of the PIFA but also forms an additional resonance. Therefore, the proposed antenna has a wideband characteristic covering the full UWB frequency range (3.1 GHz to 10.6 GHz) and a stable and nearly omnidirectional radiation pattern. The antenna also has a smaller volume and thickness compared to previous UWB PIFAs.

A Multicoded-PPM Scheme for High Data Rate UWB Communication Systems

  • lung, Sung-Yoon;Park, Dong-Jo
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권3호
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    • pp.271-278
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    • 2009
  • A new modulation scheme called multicoded-pulse position modulation (MC-PPM) is proposed for an ultrawideband (UWB) impulse radio communication system. The multicoded signal is generated by using several orthogonal codes for transmitting data simultaneously. Then, each multi-level value of the multicoded signal is converted to pulse position which results in not only an improved data rate, but also a processing gain in reception, delivering the power-efficient benefit of PPM and guaranteeing the low pulse energy for UWB systems. We notice that the modulation of multi-level values of the multicoded signal to pulse position is more efficient in terms of achievable data rate than the modulation of transmitting data based on other PPM schemes within given bandwidth and pulse energy. Therefore, as a performance measure, we focus on the achievable data rate (link capacity) of the proposed scheme and analyze it theoretically. Through simulation, we compare the link capacity of the MC-PPM scheme and other PPM schemes, such as M -ary PPM and multiple PPM. With the fixed bandwidth and same pulse energy condition, the UWB system based on the proposed MC-PPM scheme shows good link capacity and an increased data rate as L increases, which is contrary to other PPM schemes.

WiMedia-MBOA UWB기반 고속 WPAN

  • 김동호;유지원;성종진
    • TTA 저널
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    • 통권100호
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    • pp.161-169
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    • 2005
  • IEEE802.15에서 표준화가 진행중인 WPAN(wireless personal network)은 개인영역 네트워크 혹은 근거리 무선 네트워크를 구축하기 위한 기술로, 개인용 컴퓨터, PDA, 주변기기, 휴대전화, 가전 등의 휴대나 이동 컴퓨팅을 위한 기술이다. IEEE802.15.1에서는 블루투스, IEEE802.15.4에서는 ZigBee를 위한 저속 WPAN(low rate WPAN) 그리고 IEEE802.15.3에서는 고속 WPAN(high rate WPAN)에 대한 표준화를 담당하고 있다. 본 고에서는 IEEE802.15 산하 TG3a에서 표준화 중인 Alt-PHY 기술로 경합을 벌이고 있는 MBOA(Multi-Band Orthogonal frequency division multiplexing Alliance) UWB(ultrawideband)에 대한 활성화를 꾀하고 있는 WiMedia Alliance의 시험인증 동향을 고찰하고자 한다.

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“Omni-ultrawideband Antennas for Digital Satellite Receivers”

  • Chung, Man-Young;Lee, Ki-Choon;Park, Tong-Soo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.163-166
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    • 2002
  • Recently, two kinds of the digital satellite receiver for radio and television have been developed as the global receiving system. The frequency bands of the satellite radio system are ranging from 1, 400MHz to 2, 600MHz, while the satellite television system are ranging from 11, 000MHz to 13, 000MHz New anti-discern antennas have been developed so that satisfies the Omni-characteristics in the horizontal directivity and approximately 45$^{\circ}$'elevation angle in the vertical directivity. These results were similar to the discern antenna except the anti-vertical directivity.

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수평 원형 디스크가 로딩된 반원 디스크 초광대역 모노폴 안테나 (Vertically Half Disc-Loaded Ultrawideband Monopole Antenna (VHDMA) with Horizontally Top-Loaded Small Disc)

  • 이재욱;조춘식;김종면
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1051-1061
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    • 2004
  • 본 논문에서는 반원형 및 반타원형 디스크가 급전점에 수직으로 로딩된 단순한 광대역 모노폴 안테나 구조에 급전점에는 추가적인 공진 구조를, 수직 모노폴 안테나의 끝단에는 수평으로 추가적인 소형 디스크가 로딩되는 초광대역 안테나의 특성에 관하여 시뮬레이션과 측정이 수행되었다. 설계된 초광대역 송신용 안테나로부터 가우시안 펄스의 전달 특성에 관하여 살펴보며 제안된 안테나의 수평방향을 단면으로 보았을 경우의 복사패턴이 등방향성 응답을 가짐을 알 수 있었다. 더욱이, 측정 및 시뮬레이션 결과로부터 소형이면서 광대역 특성을 보임을 알 수 있다. 제안된 수평방향의 소형 디스크가 장착된 반원형 디스크 모노폴 안테나의 측정결과로부터, 크기와 전기적인 성능 측면에서 살펴보았을 때 제안된 구조가 단순히 원형 디스크가 수직으로 로딩된 모노폴 안테나에 비해 견줄만 함을 알 수 있었다. 특히 본 논문을 통하여 제작된 안테나는 PCB를 이용한 프린팅 안테나에서 자주 발생되는 표면파 손실 및 유전체 손실과 같은 현상이 발생되지 않으므로 Return Loss의 성능이 곧 복사되는 효율과 밀접한 관계가 있다.

Low-Sampling Rate UWB Channel Characterization and Synchronization

  • Maravic, Irena;Kusuma, Julius;Vetterli, Martin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권4호
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    • pp.319-327
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    • 2003
  • We consider the problem of low-sampling rate high-resolution channel estimation and timing for digital ultrawideband (UWB) receivers. We extend some of our recent results in sampling of certain classes of parametric non-bandlimited signals and develop a frequency domain method for channel estimation and synchronization in ultra-wideband systems, which uses sub-Nyquist uniform sampling and well-studied computational procedures. In particular, the proposed method can be used for identification of more realistic channel models, where different propagation paths undergo different frequency-selective fading. Moreover, we show that it is possible to obtain high-resolution estimates of all relevant channel parameters by sampling a received signal below the traditional Nyquist rate. Our approach leads to faster acquisition compared to current digital solutions, allows for slower A/D converters, and potentially reduces power consumption of digital UWB receivers significantly.

An Empirical Indoor Path Loss Model for Ultra-Wideband Channels

  • Ghassemzadeh, Saeed-S.;Greenstein, Larry-J.;Kavcic, Aleksandar;Sveinsson, Thorvardur;Tarokh, Vahid
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권4호
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    • pp.303-308
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    • 2003
  • We present a statistical model for the path loss of ultrawideband (UWB) channels in indoor environments. In contrast to our previously reported measurements, the data reported here are for a bandwidth of 6GHz rather than 1.25GHz; they encompass commercial buildings in addition to single-family homes (20 of each); and local spatial averaging is included. As before, the center frequency is 5.0GHz. Separate models are given for commercial and residential environments and, within each category, for lineof sight (LOS) and non-line-of-sight (NLS) paths. All four models have the same mathematical structure, differing only in their numerical parameters. The two new models (LOS and NLS) for residences closely match those derived from the previous measurements, thus affirming the stability of our path loss modeling. We find, also, that the path loss statistics for the two categories of buildings are quite similar.

초광대역 다중접속 방식에 따른 다중사용자 간섭신호의 전력 파라미터 분석 (Analysis on Power Parameter of Multiuser Interference under various UWB Multiple Access Schemes)

  • 이준용;김창경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권1호
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    • pp.96-107
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    • 2013
  • 본 논문에서는 초광대역 통신시스템의 확산코드 정합필터링 방식이 서로 다른 다중 접속 방식에 따라 다중사용자 간섭신호의 전력 파라미터에 어떠한 영향을 미치는가에 대하여 개시한다. 보다 구체적으로, 다중 접속 시스템에 사용되는 확산코드 정합필터의 길이가 다중사용자 간섭신호의 평균전력, 최대전력, 그리고 최대전력 대 평균전력 비율에 미치는 영향을 분석하였다. 간단화된 환경에 대하여 이론적 분석을 수행하였고, 모의실험을 통하여 이를 검증하였다.