KR101047552B1 - Ultra wideband system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초광대역을 갖는 무선통신 장치인 UWB 시스템 장치에 관한 것으로서, UWB 시스템 장치에 사용되는 임펄스 파형을 조정하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
UWB(초광대역;Ultra WideBand) 통신은 중심주파수로부터 프랙셔널 대역폭(fractional bandwidth)이 20% 이상 또는 500MHz 이상의 대역폭을 가지고 고속으로 데이터를 전송하는 무선통신기술로서, FCC는 2002년 기존 무선통신과의 간섭이 없는 수준에서 기술을 허가하였다. FCC는 UWB의 사용대역을 3.1GHz~10.6GHz로 제한하고, 방사제한을 -41.25dBm/MHz으로 두었으며, 100Mbps 이상의 데이터 전송률을 권고하고 있다.UWB (Ultra WideBand) communication is a wireless communication technology that transmits data at high speed with a fractional bandwidth of 20% or 500MHz or more from the center frequency. The technology was licensed at the level of no interference. The FCC limits the UWB's bandwidth to 3.1GHz to 10.6GHz, sets the emission limit at -41.25dBm / MHz, and recommends data rates above 100Mbps.
UWB 통신은 초광대역 주파수에서 매우 좁은 펄스를 전송하여 대역폭 7.5GHz의 주파수 대역에 걸쳐 전력 스펙트럼이 존재하며 이를 이용해 정보를 전송한다. 따라서 UWB 통신부는 가장 좁은 펄스를 가질수 있는 임펄스 파형을 이용하여 정보를 전송한다.UWB communication transmits very narrow pulses at the ultra-wideband frequency, and power spectrum exists over a frequency band of 7.5 GHz to transmit information. Therefore, the UWB communication unit transmits information by using an impulse waveform that may have the narrowest pulse.
통상적으로 임펄스 파형 발생 장치는 애벌런치 트랜지스터(Avalanch Transistor) 또는 계단 복구 다이오드(SRD;Step Recovery Diode)를 이용해서 발생시킨다. 도 1은 기존의 임펄스 발생기와 UWB 통신부를 갖는 UWB 시스템 장치의 구성을 보여준다. 임펄스 발생기(100)에서 생성되는 임펄스 파형 신호는 사용자가 원하는 이상적인 임펄스 파형이 아닌 기생성분 등에 의해 발생되는 잡음 또는 왜곡된 파형을 포함하게 된다.In general, an impulse waveform generator is generated using an avalanche transistor or a step recovery diode (SRD). 1 shows a configuration of a UWB system apparatus having a conventional impulse generator and a UWB communication unit. The impulse waveform signal generated by the
이렇게 왜곡된 신호는 UWB 통신부(200)에서 안테나를 통과하면서 더욱 심해지게 되고, 시스템의 오동작을 유발하게 된다. 이러한 왜곡 현상 등을 줄이기 위해 임펄스 발생기 내부의 회로를 조정하여 시간 영역에서 실제 파형을 관찰해야한다.This distorted signal becomes more severe as the UWB
하지만 내부 회로를 이용하여 파형을 조정할 경우, 외부에서 유입되는 잡음 또는 온도 변화에 따른 반도체 소자의 특성 변화에 따라 원하는 파형을 지속적으로 얻기 어려운 문제점을 갖고 있다. 또한, 시간 영역에서 파형을 조정하게 되면, 임펄스 파형 발생장치에 연결되는 부하 임피던스(Load Impedance)의 특성에 따라 부정합에 의해 반사되어 되돌아오는 신호와 결합되어 파형이 왜곡되기 때문에 다양한 시스템에 동일한 임펄스 파형 신호를 사용할 수 없다. 따라서 사용하고자 하는 시스템에 따라 임펄스 파형 발생 장치를 새로 설계해야 하는 불편함이 있다.However, when the waveform is adjusted using an internal circuit, it is difficult to continuously obtain a desired waveform due to a change in characteristics of the semiconductor device due to noise or temperature change introduced from the outside. In addition, when the waveform is adjusted in the time domain, the same impulse waveform is used in various systems because the waveform is distorted by being combined with a signal reflected and returned by mismatch according to the characteristics of the load impedance connected to the impulse waveform generator. The signal is not available. Therefore, it is inconvenient to design a new impulse waveform generator according to the system to be used.
본 발명의 본 발명의 기술적 과제는 왜곡없는 임펄스 파형을 UWB 통신부에 적용하는데 있다. 본 발명의 기술적 과제는 임펄스 파형의 시간 영역이 아닌 주파수 영역에서 조정을 한 후 UWB 통신부에서 이용하도록 하는데 있다. 또한, 본 발명의 기술적 과제는 왜곡없는 임펄스 파형이 적용되도록 하여 UWB 시스템의 오동작을 방지하는데 있다.The technical problem of the present invention is to apply a distortion-free impulse waveform to the UWB communication unit. The technical problem of the present invention is to use the UWB communication unit after adjusting in the frequency domain instead of the time domain of the impulse waveform. In addition, the technical problem of the present invention is to prevent the malfunction of the UWB system by applying the impulse waveform without distortion.
본 발명의 실시 형태인 UWB 시스템 장치는, UWB 통신에 사용되는 임펄스 신호의 파형을 시간 영역이 아닌 주파수 영역에서 임펄스 신호의 파형 왜곡을 조정한다.The UWB system apparatus according to the embodiment of the present invention adjusts the waveform distortion of the impulse signal in the frequency domain rather than the time domain of the waveform of the impulse signal used for UWB communication.
또한, 본 발명의 실시 형태인 UWB 시스템 장치는, 임펄스 파형을 발생시키는 임펄스 발생기와, 상기 임펄스 발생기에서 발생된 임펄스 파형을 주파수 영역으로 변환하여 왜곡을 제거한 후 시간 영역으로 복원시키는 임펄스 파형 조정 수단부와, 상기 임펄스 파형 조정 수단부에서 왜곡 제거된 임펄스 파형을 제공받아 UWB 통신을 수행하는 UWB 통신부를 포함한다.In addition, the UWB system apparatus according to the embodiment of the present invention includes an impulse generator for generating an impulse waveform, and an impulse waveform adjusting means unit for converting the impulse waveform generated by the impulse generator into a frequency domain to remove distortion and restoring the time domain. And a UWB communication unit configured to receive UWB communication by receiving an impulse waveform from which the impulse waveform adjusting unit is removed.
상기 임펄스 발생기는, 계단 복구형 다이오드(SRD)를 이용하여 임펄스를 발생시킨다.상기 임펄스 파형 조정 수단부는, 상기 임펄스 발생기에서 발생된 신호를 주파수 영역으로 고속퓨리에 변환하는 고속퓨리에변환부와, 상기 고속퓨리에변환된 신호에서 왜곡을 제거하는 왜곡 조정부와, 상기 왜곡 조정부를 거쳐 왜곡 제거된 신호를 시간 영역으로 복원하여 상기 UWB 통신부에 제공하는 역고속퓨리에변환부를 포함한다.The impulse generator generates an impulse using a step recovery diode (SRD). The impulse waveform adjusting unit includes a fast Fourier transform unit for fast Fourier transforming a signal generated by the impulse generator into a frequency domain, and the high speed. A distortion adjusting unit for removing distortion from a Fourier transformed signal, and an inverse fast Fourier transforming unit for restoring the distortion-removed signal through the distortion adjusting unit to a time domain and providing the UWB communication unit to the time domain.
상기 왜곡 조정부는, 변환된 주파수 영역에서 임계치를 벗어나는 크기를 갖는 주파수를 제거함으로서 왜곡을 제거한다.The distortion adjusting unit removes the distortion by removing a frequency having a magnitude outside the threshold in the converted frequency domain.
본 발명의 실시예에 따르면 주파수 영역에서 임펄스 파형의 왜곡을 제거함으로써 시간 영역에서 임펄스 파형의 왜곡을 제거하기 위한 하드웨어 제한을 극복할 수 있다. 또한, 왜곡없는 임펄스 파형이 UWB 통신부에 적용됨으로서 UWB 시스템의 오동작을 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the hardware limitation for removing the distortion of the impulse waveform in the time domain may be overcome by removing the distortion of the impulse waveform in the frequency domain. In addition, since the impulse waveform without distortion is applied to the UWB communication unit, it is possible to prevent malfunction of the UWB system.
도 1은 기존의 임펄스 발생기와 UWB 통신부를 갖는 UWB 시스템 장치의 구성을 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 주파수 영역에서의 능동형 펄스 파형 조정 회로를 적용한 UWB 통신부의 구성 블럭도이다.
도 3은 계단 복구형 다이오드(SRD)를 이용한 임펄스 발생기의 회로 구현 예를 도시한 그림이다.
도 4는 펄스를 이용하여 임펄스를 생성하는 임펄스 발생기의 회로 구현 예를 도시한 그림이다.
도 5는 이상적인 임펄스 파형과 주파수 응답 특성을 나타낸 그림이다.
도 6은 임펄스 발생기에서 발생된 왜곡된 임펄스 파형과 주파수 응답 특성을 나타낸 그림이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a UWB system apparatus having a conventional impulse generator and a UWB communication unit.
2 is a block diagram illustrating a UWB communication unit to which an active pulse waveform adjusting circuit is applied in a frequency domain according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a circuit implementation of an impulse generator using a step recovery diode (SRD).
4 is a diagram illustrating an example of a circuit implementation of an impulse generator that generates an impulse using pulses.
5 shows an ideal impulse waveform and frequency response characteristics.
6 is a diagram illustrating a distorted impulse waveform and a frequency response characteristic generated in an impulse generator.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 주파수 영역에서의 능동형 펄스 파형 조정 회로를 적용한 UWB 통신부의 구성 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating a UWB communication unit to which an active pulse waveform adjusting circuit is applied in a frequency domain according to an exemplary embodiment of the present invention.
UWB(Ultra Wide Band) 통신은, 반송파형을 이용하지 않고, 1나노초(10-9)이하의 매우 시간폭이 짧은 펄스를 이용하여 통신을 행하는 방식이며, 대역폭은 수GHz에 걸친 광대역인 것이 된다. UWB 방식으로는, 코사인파와 같은 반송파에 의한 변조를 하지 않고 1ns 이하의 아주 좁은 펄스를 복수 송신한다. 그 때문에, 점유 대역폭은 매우 넓어져, 스펙트럼 전력 밀도는 매우 작아지기 때문에, 통상의 스펙트럼 확산통신방식과 마찬가지로 밀화성, 은닉성이 뛰어나, 다른 좁은 대역통신에 미치는 영향은 작은 등의 특징이 있다.UWB (Ultra Wide Band) communication is a method of communicating using a very short time pulse of 1 nanosecond (10 -9 ) or less without using a carrier waveform, and the bandwidth is broadband over several GHz. . In the UWB system, a plurality of very narrow pulses of 1 ns or less are transmitted without modulating by a carrier wave such as a cosine wave. Therefore, the occupied bandwidth becomes very wide and the spectral power density becomes very small. Thus, as in the conventional spread spectrum communication method, the density and concealment are excellent, and the influence on other narrow band communication is small.
UWB 통신 기술은 시간 영역에서 전송하고자 하는 디지털 데이터를 임펄스 파형로 변환하여 전송함으로써 여러 가지 장점을 가지고 있다. 예를 들면 RF 부의 경우 반송파(carrier) 신호를 사용하지 않고 직접 디지털 신호를 임펄스 파형 신호로 변환하여 송수신할 수 있으므로 구성이 매우 간소화되며, 낮은 듀티율(duty ratio)을 사용하여 통신할 수 있으므로 종래에 비해 전력 소모를 크게 줄일 수 있다. 특히 시간 영역 상에서 아주 짧은 시간을 사용하는 임펄스 파형은 주파수 영역 상에서는 초광대역을 이룰 수 있으므로 수십미터 이내의 영역에서 다중 사용자 통신 환경에 사용될 수 있으며, 시간영역에서의 임펄스 파형 신호는 우수한 시간 정밀성을 가지므로 수 센티미터 이내의 정밀한 레인징(ranging) 및 무선 측위에 활용될 수 있다.UWB communication technology has several advantages by converting digital data to be transmitted in an impulse waveform in the time domain. For example, since the RF unit can directly transmit and receive a digital signal to an impulse waveform signal without using a carrier signal, the configuration is very simple and communication can be performed using a low duty ratio. Compared to this, power consumption can be greatly reduced. In particular, an impulse waveform using a very short time in the time domain can be used in a multi-user communication environment in a range of several tens of meters since the ultra wide band can be achieved in the frequency domain, and an impulse waveform signal in the time domain has excellent time precision. Therefore, it can be utilized for precise ranging and radio positioning within several centimeters.
따라서 UWB 통신부(200)에 임펄스 파형를 생성하여 제공하는 임펄스 발생기(100)는, 직접 시퀀스(direct sequence)를 사용하거나 반송파와 디지털 신호를 이용하며, 고출력의 임펄스 파형를 발생하고자 하는 경우에는 계단 복구형 다이오드(SRD; step recovery diode)를 사용하여 임펄스 파형를 발생시킨다. Therefore, the
계단 복구형 다이오드(SRD)를 이용한 임펄스 발생기(SRD impulse generator)의 회로 구현 예를 도 3에 도시하였는데, 이를 기능별로 간단히 설명하면, A부분은 펄스 발생 회로로서 구동 클럭을 이용하여 1nsec 이하의 펄스를 발생시키며, B부분은 전류조절기 부분으로서 출력되는 최적의 이득 스위칭 조건을 위하여 펄스의 폭 크기를 조절하여 Vr을 출력한다. C부분은 이득 스위칭이 이루어지는 부분으로서 계단 복구형 다이오드(SRD)를 이용하여 가우시안 펄스를 발생시키는데, 병렬저항 Rf는 임피던스 매칭을 위한 저항이며, 이득 스위칭 후 출력된 가우시안 펄스를 UWB에 적합한 모노펄의 변환을 위한 펄스변환되어 출력 전압 Vo로서 UWB 통신부에 제공된다.An example of a circuit implementation of an impulse generator (SRD impulse generator) using a step recovery diode (SRD) is illustrated in FIG. 3. When this is briefly explained for each function, part A is a pulse generation circuit using pulses of 1 nsec or less using a driving clock. The B part outputs Vr by adjusting the width of the pulse for the optimum gain switching condition output as the current regulator part. Part C is a part of gain switching, which generates a Gaussian pulse by using a stepped recovery diode (SRD). Parallel resistance Rf is a resistor for impedance matching. Pulse conversion for conversion is provided to the UWB communication unit as output voltage Vo.
참고로, 계단 복구형 다이오드(SRD)는 반도체 물질의 도핑 준위가 PN접합에 근접할수록 줄어드는 경사형 도핑 준위를 가지고 있다. 이것은 순방향에서 역방향 바이어스로 스위칭될때 축적된 전하를 매우 빨리 방출함으로써 전환시간을 빠르게 만든다. 또한, 역방향에서 순방향 바이어스로 전환할 때 순방향 전류가 매우 급속히 복구된다. 따라서 매운 높은 주파수와 빠른 스위칭 응용에 사용될 수 있어, 임펄스 파형 발생에 이용되는 것이다.For reference, the stair recovery diode (SRD) has a sloped doping level that decreases as the doping level of the semiconductor material approaches the PN junction. This speeds up the switching time by releasing the accumulated charge very quickly when switching from forward to reverse bias. In addition, the forward current recovers very rapidly when switching from reverse to forward bias. Therefore, it can be used for very high frequency and fast switching applications, and is used to generate an impulse waveform.
상기 계단 복구형 다이오드(SRD)를 이용한 임펄스 발생기 외외에도, 최근에는 구성의 간소화를 위해 시스템의 디지털 클럭(clock)을 이용하여 시간 영역에서 극초단의 펄스를 생성하는 기술이 제안되고 있는데, 이중 대표적인 방법이 디지털 신호를 지연시켜 삼각 펄스를 만드는 기술(avalanche impulse generator)로서 전력소모가 적고 제작이 간단하여 많이 활용되고 있다.In addition to the impulse generator using the stair recovery diode (SRD), recently, a technique for generating an ultra-short pulse in the time domain using a digital clock of the system has been proposed to simplify the configuration. The method is a technique for creating a triangular pulse by delaying a digital signal (avalanche impulse generator), which is widely used due to its low power consumption and simple manufacturing.
참고로, 도 4는 디지털 클럭을 이용하여 극초단파의 펄스를 생성하는 임펄스 발생기(avalanche impulse generator)의 예를 도시한 그림이다. NPN 트랜지스터로 구현된 임펄스 발생기에서, 클럭 형태의 펄스 신호가 NPN 트랜지스터의 입력단인 베이스(base)에 입력되면, 출력단인 컬렉터(collector)에 연결된 커패시터에서 급격한 충방전이 이루어져 임펄스 파형 신호로 생성될 수 있다.For reference, FIG. 4 is a diagram showing an example of an impulse generator for generating microwave pulses using a digital clock. In an impulse generator implemented with an NPN transistor, when a pulse signal in the form of a clock is input to a base, which is an input terminal of the NPN transistor, a sudden charge and discharge may be generated in a capacitor connected to a collector, which is an output terminal, to generate an impulse waveform signal. have.
결국, 임펄스 발생기가 임펄스 파형를 발생시키는 방식은, 직접 시퀀스, 계단 복구형 다이오드(SRD), 디지털 클럭 등을 이용하는 방식으로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 실시예에 있어서 임펄스 파형 발생 구성 회로예는 상기 방식들 이외에도 다양하게 임펄스 파형을 발생시킬수 있을 것이다.
As a result, a method of generating an impulse waveform by the impulse generator may be performed by using a direct sequence, a stepped recovery diode (SRD), a digital clock, and the like. In addition to these, various impulse waveforms can be generated.
임펄스 발생기(100)에서 발생된 임펄스 파형은 UWB 통신부(200)에 제공되며, 임펄스 파형를 제공받은 UWB 통신부(200)는, 이러한 임펄스 파형을 이용하여 정보를 전송한다.The impulse waveform generated by the
그런데, 임펄스 발생기(100)에서 발생되는 임펄스 파형에 왜곡 에러가 발생할 수 있기 때문에, 본 발명의 실시예는 이러한 왜곡된 임펄스 파형를 보정하는 수단인 임펄스 파형 조정 수단부(300)를 임펄스 발생기(100)와 UWB 통신부(200) 사이에 구비한다.However, since a distortion error may occur in the impulse waveform generated by the
임펄스 파형 조정 수단부(300)는, 시간 영역에서 H/W 회로적으로 임펄스 파형을 제거하는 구성이 아니라 주파수 영역에서 불필요한 노이즈 주파수를 제거함으로써 왜곡을 제거한다. 즉, 임펄스 발생기에서 제공되는 임펄스 파형를 시간 영역이 아닌 주파수 영역에서 조정하는 특징을 가진다. The impulse waveform adjusting means
수백 ps에서 수 ns의 펄스폭을 갖는 임펄스 파형 신호를 시간 영역에서 정하기 위해서는 하드웨어적으로 큰 제약이 따르기 때문에, 주파수 영역에서 임펄스 파형를 조정함으로써 그 효용 가치를 극대화하는 것이다.Since the impulse waveform signal having a pulse width of several hundred ps to several ns in the time domain has a large hardware limitation, it is possible to maximize its utility value by adjusting the impulse waveform in the frequency domain.
이를 위하여 임펄스 파형 조정 수단부(300)는, 고속퓨리에변환부(310), 왜곡 조정부(320), 역고속퓨리에변환부(330)를 포함한다.To this end, the impulse
고속퓨리에변환부(310;FFT;Fast Fourier Transform)는, 이산적 데이터에 대한 푸리에 변환을 고속으로 수행함으로써, 시간 영역의 임펄스 파형(도6(a))를 주파수 영역으로 변환(도6(b))시켜 왜곡 조정부에 제공하는 기능을 수행한다. 임펄스 발생기에서 발생된 임펄스 파형에 대하여 고속 샘플링을 통하여 주파수 영역의 신호로 변환시키는 것이다.The fast Fourier transform (FFT) 310 performs a Fourier transform on discrete data at high speed, thereby converting an impulse waveform (Fig. 6 (a)) in the time domain into a frequency domain (Fig. 6 (b). )) To provide distortion control. The impulse waveform generated by the impulse generator is converted into a signal in the frequency domain through high speed sampling.
역고속퓨리에변환부(330;IFFT;Inverse Fast Fourier Tramsform)는 역이산적 데이터에 대한 푸리에 변환을 고속으로 수행함으로써, 왜곡 조정부를 통해 제공받은 왜곡 제거된 주파수 영역의 임펄스 파형를 시간 영역으로 변환하여 UWB 통신부에 제공한다.Inverse Fast Fourier Tramsform (IFFT) performs fast Fourier transform on inverse discrete data, thereby converting an impulse waveform in a frequency domain without distortion provided through a distortion control unit into a time domain and converting the UWB into a time domain. Provided to the communication unit.
왜곡 조정부(320)는 임펄스 발생기에서 발생된 임펄스 파형의 주파수 응답 특성에서 왜곡이 발생된 부분을 제거하는 기능을 수행한다. 즉, 왜곡 조정부는 초광대역 임펄스 파형 발생에 있어서 비틀어짐, 지터(gitter) 등과 같은 파형 왜곡을 매끄럽게 조절하는 기능을 수행한다.The
주파수 영역에서 왜곡을 제거하는 방식은 소프트웨어적으로 다양한 방식으로 이루어질 수 있는데, 예컨대, 변환된 주파수 영역에서 임계치를 벗어나는 크기를 갖는 주파수를 제거함으로서 왜곡을 제거하는 방식 등으로 이루어질 수 있다.The method of removing distortion in the frequency domain may be performed in various ways in software. For example, the method may be performed by removing a distortion by removing a frequency having a magnitude out of a threshold in the converted frequency domain.
상술하면, 도 6(a)의 왜곡된 임펄스 파형을 고속퓨리에변환하면 도 6(b)와 같은 주파수 영역에서 구할 수 있는데, 주파수 영역에서의 그래프선의 파형 변동이 소정의 임계치(예컨대,임계치 범위는 곡선의 기울기 0.1 이내) 범위를 벗어나 급격히 변화할 경우, 해당 주파수를 제거하는 조정을 수행하여 주파수 영역에서 불필요한 왜곡을 제거할 수 있다.In detail, if the distorted impulse waveform of FIG. 6 (a) is fast Fourier transformed, it can be obtained in the frequency domain as shown in FIG. 6 (b), and the waveform variation of the graph line in the frequency domain has a predetermined threshold (eg, the threshold range is If the curve suddenly changes out of the range of 0.1), unnecessary distortion may be removed in the frequency domain by adjusting to remove the frequency.
또한, 다른 방식으로는, 소프트웨어적으로 프로그래밍하여, 고속퓨리에변환되어 주파수 영역으로 해석된 신호에서 임계치를 벗어난 주파수의 이득(DB)을 원하는 이상적인 기준에 맞추어서 ± 증감 변동 시킴으로써, 왜곡을 개선할 수 있다.Alternatively, the software can be programmed to improve the distortion by varying the gain DB of the frequency beyond the threshold in the fast Fourier transformed signal, which is interpreted in the frequency domain, to ± ± increase or decrease according to the desired ideal criterion. .
결국, 회로를 구성하여 시간 영역에서 왜곡을 제거하는 것은 실제로 많은 부하가 걸려 문제가 있으나, 본 발명의 실시예에서와 같이 주파수 영역으로 변환하여 변환된 주파수를 대상으로 다양한 왜곡 제거 방식으로 왜곡을 제거함으로써 효용을 높일 수 있다.After all, configuring the circuit to remove the distortion in the time domain actually takes a lot of load. However, as in the embodiment of the present invention, the distortion is eliminated by various distortion removal methods for the converted frequency in the frequency domain. The utility can be improved by doing this.
이렇게 왜곡 조정부를 통과한 임펄스 파형 신호는 이상적인 임펄스 파형을 갖게 되고, 주파수 영역에서의 부하 임피던스 정합을 통해 다양한 시스템에 적용하게 되어, 동일한 임펄스 발생장치를 여러 시스템에 적용할 수 있는 유연성의 확보와 왜곡이 없는 이상적인 임펄스 신호를 사용함으로서, UWB 통신부의 오동작을 방지할 수 있다.The impulse waveform signal passing through the distortion control unit has an ideal impulse waveform and is applied to various systems through matching load impedances in the frequency domain, thereby ensuring the flexibility and distortion of applying the same impulse generator to multiple systems. By using an ideal impulse signal without this, malfunction of the UWB communication unit can be prevented.
참고로, 도 5는 이상적인 임펄스 파형과 주파수 응답 특성을 나타내고 있다. 왜곡이 없는 이상적인 임펄스 파형의 경우 주파수 응답 특성 역시 왜곡없이 임펄스 신호가 갖는 주파수 영역에서 고르게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있다.For reference, FIG. 5 shows ideal impulse waveforms and frequency response characteristics. In the case of an ideal impulse waveform without distortion, it can be seen that the frequency response characteristics are evenly distributed in the frequency domain of the impulse signal without distortion.
도 6은 임펄스 발생기에서 발생된 왜곡된 임펄스 파형과 주파수 응답 특성을 나타내고 있다. 이렇게 왜곡이 발생한 임펄스 신호를 이상적이 주파수 응답 특성을 갖는 능동형 펄스 파형 조정 회로를 통과시켜서 이상적인 주파수 응답 특성을 갖도록 한 후, 이를 역고속퓨리에 변환(IFFT)을 하게 되면 이상적인 임펄스 파형을 얻을 수 있다.6 shows a distorted impulse waveform and a frequency response characteristic generated in an impulse generator. The impulse signal with distortion is passed through an active pulse waveform adjusting circuit having an ideal frequency response characteristic to have an ideal frequency response characteristic, and then an inverse fast Fourier transform (IFFT) can be used to obtain an ideal impulse waveform.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the invention is not limited thereto, but is defined by the claims that follow. Accordingly, one of ordinary skill in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit of the following claims.
100: 임펄스 발생기 300: 임펄스 파형 조정 수단부
310: FFT 320: 왜곡 조정부
330: IFFT 200: UWB 통신부100
310: FFT 320: distortion adjustment unit
330: IFFT 200: UWB communication unit
Claims (5)
상기 임펄스 발생기에서 발생된 임펄스 파형을 주파수 영역으로 변환하여 왜곡을 제거한 후 시간 영역으로 복원시키는 임펄스 파형 조정 수단부; 및
상기 임펄스 파형 조정 수단부에서 왜곡 제거된 임펄스 파형을 제공받아 UWB 통신을 수행하는 UWB 통신부
를 포함하는 UWB 시스템 장치.An impulse generator for generating an impulse waveform;
An impulse waveform adjusting unit for converting an impulse waveform generated by the impulse generator into a frequency domain to remove distortion and to restore the impulse waveform to a time domain; And
UWB communication unit that receives the impulse waveform, the distortion is removed from the impulse waveform adjusting means unit performs UWB communication
UWB system device comprising a.
상기 임펄스 발생기에서 발생된 신호를 주파수 영역으로 고속퓨리에 변환하는 고속퓨리에변환부;
상기 고속퓨리에변환된 신호에서 왜곡을 제거하는 왜곡 조정부; 및
상기 왜곡 조정부를 거쳐 왜곡 제거된 신호를 시간 영역으로 복원하여 상기 UWB 통신부에 제공하는 역고속퓨리에변환부
를 포함하는 UWB 시스템 장치.The impulse waveform adjusting means unit according to claim 2 or 3,
A fast Fourier transform unit for fast Fourier transforming the signal generated by the impulse generator into a frequency domain;
A distortion adjusting unit for removing distortion from the fast Fourier transformed signal; And
An inverse fast Fourier transform unit restoring the distortion-removed signal through the distortion adjustment unit to a time domain and providing the UWB communication unit
UWB system device comprising a.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100108754A KR101047552B1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Ultra wideband system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100108754A KR101047552B1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Ultra wideband system |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101047552B1 true KR101047552B1 (en) | 2011-07-07 |
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ID=44923315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100108754A KR101047552B1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Ultra wideband system |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101047552B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050111602A (en) * | 2003-02-25 | 2005-11-25 | 요코하마 티엘오 가부시키가이샤 | Pulse waveform producing method |
| KR20060021960A (en) * | 2004-09-06 | 2006-03-09 | 한국전기연구원 | Method and apparatus for generating orthogonal pulses for ultra wide band wireless communication |
| KR20070025171A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-08 | 한국전기연구원 | Cmos technology based uwb transmitting module |
| KR20090127977A (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-15 | 양훈기 | Demodulator and data demodulation method on the bpm-uwb receiver |
-
2010
- 2010-11-03 KR KR1020100108754A patent/KR101047552B1/en active IP Right Grant
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