• 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.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권12호
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• pp.30-36
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• 2009

마이크로스트립-CPS (coplanar stripline)의 초광대역 발룬을 이용하여 초광대역 부품을 개발하였다. 초광대역 발룬은 DC 근처부터 40 GHz 이상의 대역에서 동작하고 있으며, 이를 응용한 초광대역 부품 또한 10 GHz 이상의 주파수 대역을 가지고 있다. 개발된 초광대역 부품은 초광대역 안테나, 주파수 혼합기, 주파수 체배기 및 검파기가 있으며, 주로 상용으로 판매되는 캐리어(carrier) 형태 및 하우징 형태의 소자로 개발이 되었다. 뿐만 아니라, 새로운 구조의 표면실장형 전이구조를 개발하여 이러한 소자를 표면실장형의 형태로 구현하였다. 표면 실장형 소자의 한 예로, 체배기는 출력 주파수 8 ~ 28 GHz의 초광대역의 특성을 가지고 있다. 고성능, 저가의 초광대역 소자는 기존의 비싼 소자들을 대체 할 수 있으며, 향후 UWB의 여러 응용분야에 사용 되리라 예상된다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제5권4호
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• pp.354-364
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• 2003

A general method for the evaluation of the symbol error probability (SER) of ultra wideband (UWB) systems with various kind of modulation schemes (N-PAM, M-PPM, Bi-Orthogonal), in presence of multipath channel, multiuser and strong narrowband interference, is presented. This method is shown to be able to include all the principal multiaccess techniques proposed so far for UWB, time hopping (TH), direct sequence (DS) and optical orthogonal codes (OOC). A comparison between the performance of these multiple access and modulation techniques is given, for both ideal Rake receiver and minimum mean square error (MMSE) equalizer. It is shown that for all the analyzed multiple access schemes, a Rake receiver exhibits a high error floor in presence of narrowband interference (NBI) and that the value of the error floor is in-fluenced by the spectral characteristics of the spreading code. As expected, an MMSE receiver offers better performance, representing a promising candidate for UWB systems. When the multiuser interference is dominant, all multiple access techniques exhibit similar performance under high-load conditions. If the number of users is significantly lower than the spreading factor, then DS outperforms both TH and OOC. Finally 2PPM is shown to offer better performance than the other modulation schemes in presence of multiuser interference; increasing the spreading factor is proposed as a more effective strategy for SER reduction than the use of time diversity.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권3호
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• pp.297-300
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• 2008

The capacity of ultra-wideband (UWB) systems in presence of narrowband interference (NBI) is studied. By appropriately modifying the Shannon capacity formula, an analytical expression for the capacity of M-ary pulse position modulation (PPM) signals in the presence of NBI is obtained. Performance evaluation results for the capacity of such signals as a function of the NBI carrier frequency and power are also presented.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1125-1132
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• 2005

초광대역 신호의 높은 시간해상도는 복잡한 다중경로 환경에서의 정밀한 거리추정 및 위치추적 을 가능하게 한다. 그러나 신호의 도착신호 추정시 발생하는 큰 추정오차의 발생은 거리추정의 정확도를 저하시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 다중경로, 다중사용자 환경에서 초광대역 거리추정의 성능을 평가한다. 상호상관을 이용한 직렬검색 알고리듬을 적용할 때 발생하는 추정오차를 분석하고 모의실험 결과를 개시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.358-363
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• 2010

IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템의 경우 패킷 방식으로 동작하며 하나의 패킷은 SYNC 심볼 (symbol)과 SFD (Start of Frame Delimiter) 심볼로 이루어진 프리앰블, 헤더 및 데이터부로 구성된다. 성공적인 패킷 수신을 위해서는 프리앰블을 이용한 초기 동기 획득과 SFD 검출이 필수적이다. IEEE 802.15.4a IR-UWB 시스템의 경우 SFD 패턴은 8개의 심볼로 구성되어 있으며 SYNC 패턴의 길이에 비하여 매우 짧아 정상적으로 초기 동기를 획득한 경우에도 SFD 패턴 검출에 실패하여 해당 패킷에 대한 복조를 수행하지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 초기 동기 획득 이후 잉여 SYNC 심볼들 중 일부를 활용하여 IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB 시스템의 SFD 검출 성능을 개선하는 방안을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8C호
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• pp.613-616
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• 2008

In this paper, a fine residual frequency offset estimation scheme is proposed for multiband orthogonal frequency division multiplexing ultra-wideband (MB-OFDM UWB) systems. The basic idea of our approach is based on the fact that two adjacent OFDM symbols carry the identical information in the MB-OFDM UWB system, thus removing the need of pilot symbols. The mean square error of the synchronization scheme is evaluated and simulation results are used to verify the effectiveness of the proposed estimator. When compared to the pilot-aided conventional estimator, the proposed estimator has a lower estimation error.

• 한국항행학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.1-8
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• 2005

본 논문에서는 차세대 근거리 실내 무선 환경 기술로 채택 가능성이 높은 UWB(Ultra Wideband)기술용 Impulse Generator를 SRD(Step Recovery Diode)를 이용하여 설계하였다. 설계 목표는 단순한 설계 구조와 함께 저가, 소형, 고성능의 Impulse Generator 개발에 있다. 미국의 FCC(Federal Communications Commission)의 기준인 주파수 범위 3.1~10.6 GHz, 출력 제한 레벨 -41.25 dBm을 만족하는 Impulse Generator를 회로 시뮬레이터인 Agilent Technologies사의 ADS를 이용하여 설계, 제작, 측정하였다. 설계된 회로의 출력 신호는 단일밴드용과 멀티밴드용으로 구분하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.555-560
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• 2009

차량 충돌 위험을 줄이기 위해 거리 측정용 차량 레이더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Direct sequence-ultra wideband를 (DS-UWB) 이용한 차량 레이더는 고속으로 이동하는 차량들 사이에서 충분한 시간적인 여유를 두어 목표물까지의 거리를 측정한다. 따라서 UWB 파형을 이용하면 수신기는 거리를 빠르게 측정하여, 충분한 시간적인 여유를 둘 수 있다. 이에 대한 연구가 진행된 바 있으나 본 논문에서는 그보다 간단한 시스템을 기반으로 빠른 처리 속도로 거리를 측정하여 차량 충돌 방지를 위한 시간적 여유를 확보할 수 있는 기법을 제안한다. 그리고 모의실험 결과를 통해 기존 기법보다 빠른 처리 속도를 확인할 수 있다.