Based on the Zigbee-based wireless sensor network, I suggest the way to reduce errors between the short distance, improving the accuracy of the presumed distance by revising the deviation of RSSI(Received Signal Strength Indication) values is to estimate the distance using only the RF signal power without the additional hardware. In general, the graph measured by RSSI values shows the proximity values which are ideally reduced in proportion to the distance under the free outdoor space in which LOS(Line-Of-Sight) is guaranteed. However, if the result of the received RSSI values are each substituted to the formula, it can produce a larger margin of error and less accurate measurement since it is based upon the premise that this free space is not affected by reflected waves or obstacles caused by the ground and electronic jamming engendered by the environment. Therefore, the purpose of this study is to reduce the margin of errors between the distances and to measure the proximity values with the ideal type of graph by suggesting the way to revise the received RSSI values in the light of these reflected waves or obstacles and the electronic jamming. In conclusion, this study proves that errors are reduced by comparing the proposed deviation correction method to the revised RSSI value.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권6호
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pp.3029-3045
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2017
The main processes of a cognitive radio system include spectrum sensing, spectrum decision, spectrum sharing, and spectrum conversion. Experimental results show that these stages introduce a time delay that affects the spectrum sensing accuracy, reducing its efficiency. To reduce the time delay, the frequency spectrum prediction was proposed to alleviate the burden on the spectrum sensing. In this paper, the deep recurrent neural network (DRNN) was proposed to predict the spectrum of multiple time slots, since the existing methods only predict the spectrum of one time slot. The continuous state of a channel is divided into a many time slots, forming a time series of the channel state. Since there are more hidden layers in the DRNN than in the RNN, the DRNN has fading memory in its bottom layer as well as in the past input. In addition, the extended Kalman filter was used to train the DRNN, which overcomes the problem of slow convergence and the vanishing gradient of the gradient descent method. The spectrum prediction based on the DRNN was verified with a WiFi signal, and the error of the prediction was analyzed. The simulation results proved that the multiple slot spectrum prediction improved the spectrum efficiency and reduced the energy consumption of spectrum sensing.
본 논문에서는 RF단에서의 프로세싱에 의한 무선 스펙트럼 인지 시스템을 제안하였다. 기존의 Cognitive Radio 시스템이 신호의 하향 변환과 복조의 과정을 거쳐 수신된 신호를 분석함에 의해 스펙트럼과 신호를 인지하는데 반해, 제안된 시스템은 RF 단 프로세싱에 의한 신호 수신 및 검출에 의한 센싱 방법을 제안하였다. 이를 위해 제안된 수신기는 초재생(super-regeneration) 회로 방식으로 설계되었으며, FDM에 활용할 수 있는 채널 선택성과 채널 가변성을 갖도록 하여 기존 초재생 회로가 단일 채널로만 사용이 가능하였던 한계를 극복하였다. 제작된 제안 시스템은 퀸칭(quenching) 신호를 이용한 채널 할당 최적화를 위한 설계를 수행하였으며, 실험결과 5 MHz의 채널 간격에 대한 채널 선택성을 검증하였다.
IEEE 802.11 WLAN 표준에 근거한 수신 신호세기 측정치에 기반하여 무선 측위를 수행함에 있어서 이기종 이동기기 수신 감도 문제는 이동기기의 종류가 다양해짐에 따라 중요한 문제로 인식되고 있다. 본 논문에서는 이기종 이동기기 수신 감도 문제를 효과적으로 극복할 수 있는 Hybrid Kriging 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 성능을 분석하였다. 시뮬레이션과 실험 결과에 의하면 동일한 기준 측정치가 주어진 경우 제안된 Hybrid Kriging 알고리즘이 현제 널리 활용되고 있는 위치 지문 알고리즘에 비하여 이동기기 수신 신호세기 바이어스가 존재하는 경우에도 보다 더 정확한 위치해를 생성할 수 있음을 알 수 있었다.
애드 혹 네트워크에서 라우팅 알고리즘은 매우 중요한 연구 분야중의 하나이다. 기존의 라우팅 알고리즘은 현재의 네트워크 토폴로지 상황만을 고려하여 라우팅 경로를 설정하기 때문에 안정적인 라우팅 경로를 설정하는데 많은 어려움이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 수신 신호 세기를 이용하여 라우팅을 수행하는 알고리즘들이 제안되었지만, 이들은 평균 수신 신호 세기만을 고려하였기 때문에 라우팅 프로토콜의 성능 향상에는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 평균 수신 신호 세기와 수신 신호 세기의 변화를 고려한 링크 안정성 기반의 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위해 다양한 환경에서의 모의실험을 수행하였으며, 그 결과 기존의 알고리즘보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.
With the proliferation of diverse wireless devices, there is an increasing concern about the security of location information which can be spoofed or disrupted by adversaries. This paper investigates the characterization and detection of location spoofing attacks, specifically those which are attempting to falsify (degrade) the position estimate through signal strength based attacks. Since the physical-layer approach identifies and assesses the security risk of position information based solely on using received signal strength (RSS), it is applicable to nearly any practical wireless network. In this paper, we characterize the impact of signal strength and beamforming attacks on range estimates and the resulting position estimate. It is shown that such attacks can be characterized by a scaling factor that biases the individual range estimators either uniformly or selectively. We then identify the more severe types of attacks, and develop an attack detection approach which does not rely on a priori knowledge (either statistical or environmental). The resulting approach, which exploits the dissimilar behavior of two RSS-based estimators when under attack, is shown to be effective at detecting both types of attacks with the detection rate increasing with the severity of the induced location error.
This paper proposes a portable ECG monitoring system, which integrates uptodate PDA and RF communication technology. The aim of the study is to acquire the subject's biomedical signal without any constraint. It has two types of transmission mode, which are total signal transmission mode and HR(heart rate)/SC(step count) transmission mode. In audition, wireless communication technology uses Zigbee Wireless PAN and can work in low-power mode, which is one of the advantages of ZiBbee communication technology. The developed system is composed of a transmitter and a receiver. The transmitter has three-axial acceleration sensor. ECG amplifier and Zigbee communication controller. In total signal transmission mode, it can send data 50 packets per second whose transmission speed corresponds to 300 ECG samples and 60 acceleration samples. In HR/SG transmission mode, it can calculate heart rate from EEG data with 216 samples per second and step count from acceleration data and send a packet every cardiac cycle. The receiver forwards the received data to PDA, where the data can be stored and displayed. Therefore, the developed device enables to continuous monitoring for Activities of Daily Living(ADL). Also, this method will reduce medical costs in the aged society.
방향구속 전력최소화법(Directionally Constrained Minimization of Power : DCMP)과 제로포싱방법(Zero Forcing : ZF)은 어레이 안테나에 수신된 신호들로부터 채널응답 백터인 Spatial Signature를 추정하고, 이를 이용하여 최적웨이트(Optimal Weight)를 결정함으로써 어레이 출력SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 향상시킬 수 있는 알고리즘들로 알려져 있다. 본 논문에서는 이 동국 주변에서 다중산란된 수신신호들이 어레이 안테나에 수신되는 환경에서 DCMP와 ZF방법의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 ESPRIT를 이용하여 수신신호들의 도래각(Direction of Arrival: DOA)과 확산각도(Angular Spread: AS)를 추정하여 Spatial Signature를 구한 후, 그 결과치를 이용하여 DCMP와 ZF방법으로 어레이 출력신호를 합성하였다. 모의 실험을 통하여 어레이 출력 SINR 성능을 평가하고 이론저거 성능결과와 비교하였다.
時變 多重經路 無線채널 環境下에서 移動局은 受信信號를 測定하여 網에 報告함으로써 綱이 핸드오버와 같은 網의 制御技能을 修行하도록 한다. 또한, 最大比結合利得 (maximum ratio combining gain, MRC gain)을 最大化하기 위해서 移動局은 信號세기가 가장 큰 經路를 찾아내고 그 時間옵셋 (time offset)을 빠르고 正確하게 測定해야 한다. 본 論文은 移動局이 채널經路의 信號세기를 測定하는 方法과 채널經路의 時間옵셋을 찾는 方法을 提案한다. 또한 W-CDMA 시스템에서는 次世代 高速 패킷 서비스를 目標로 하고 있으므로, 이 때의 性能 分析하기 위하여, 高速 패킷 서비스 環境에 맞도록 低速의 移動體 環境, 無電力制御, 送受信 안테나 다이버시터를 포함한 多重經路 環境下에서 컴퓨터 模擬實驗을 修行하여 最適의 設計 變數값을 導出하고 그 때의 性能 改善量을 비트誤率韻點에서 보인다.
본 논문에서는 WBAN(Wireless Body Area Network) On-body 시스템에서 표면 지향 안테나를 사용하여 인체 내부 기관에 의한 영향을 분석하였다. 인체 내부 기관의 영향을 확인하기 위하여 인체 상반신 모델과 실제 인체에 안테나를 부착하여 수신 신호의 세기를 측정하였다. 실험은 인체에 대한 고유 영향을 보기 위하여 무반향실에서 움직임 없이 수행하였고, VNA(Vector Network Analyzer)를 이용하여 수신 신호 세기를 측정하였다. 측정된 데이터를 이용하여 인체 모델과 상반신 모델의 수신 신호 세기를 비교하였고, 인체 내부 기관이 안테나 수신 신호 세기에 미치는 효과를 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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